| 研究課題/領域番号 |
21K03869
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分19010:流体工学関連
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| 研究機関 | 岩手大学 |
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研究代表者 |
山田 和豊 岩手大学, 理工学部, 准教授 (00344622)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 数値解析 / 非定常効果 / 決定論的応力 / 流体最適設計 / 機械学習 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
流体設計では様々な性能要求に応えるため高度な技術が要求され，流体設計には数値解析が積極的に応用されており，欠かせない重要な設計技術である．ターボ機械の本質は非定常性にあるが，今日の流体設計の数値解析は定常流れ場に基づいており，非定常効果を取り入れた流体設計は実現されていない．非定常性を考慮した流体設計技術の開発が実現されることで，設計空間の拡大や信頼性の向上，さらには新しい概念の流体機械の開発など，流体設計の革新へと繋がることが期待される．本研究では，機械学習を応用し，非定常効果を決定論的応力によりモデル化することで，非定常効果を考慮した真の流体最適設計技術の開発を行う．
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| 研究成果の概要 |
流体設計は高度な技術を必要とし，数値流体解析はその重要な手段のひとつとして活用されている．しかし，現在の流体設計は主に定常流れ解析に基づいており，非定常効果が考慮されていない．流体設計を高度化するためには，非定常効果を考慮した新たな数値解析技術が必要である．また，これにより革新的な流体設計への道が開けると期待される．本研究では，非定常効果に関連する流動を明らかにするとともに，決定論的応力によって非定常効果をモデル化し，これを導入した定常RANS解析を実施することにより，解析結果の予測精度について検証した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では，非定常効果に関連する流動を明らかにするとともに，非定常効果をモデル化することで流体解析の高度化を試みた．本研究の成果は流体設計技術の発展へと展開され，産業界における技術革新と競争力の向上につながると期待される．流体設計の改善により，エネルギー効率が向上し環境負荷の低減に貢献し，新たな流体設計技術が普及することにより産業の発展に寄与すると期待される．
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