航空・宇宙分野における三次元流の特性に関する研究

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01302023
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 久保田 弘敏 東京大学, 工学部, 教授 (30114466)
• 研究分担者: 藤原 俊隆 名古屋大学, 工学部, 教授 (90023225) ; 西川 進栄 千葉大学, 工学部, 教授 (80009753) ; 佐藤 淳造 東京大学, 工学部, 教授 (80011211) ; 相原 康彦 東京大学, 工学部, 教授 (90011072)
• キーワード: 航空宇宙工学 / 三次元流 / 流体力学 / 翼 / 飛翔体 / 数値シミュレ-ション

研究概要

本研究は,航空・宇宙分野における三次元流の諸問題の特性を,近年進歩の著しい実験的技術と解析・数値シミュレ-ションによって明らかにし,一次元流や二次元流からの類推では困難な三次元流の課題の解決を図り,あわせて航空機・宇宙機の研究・開発に寄与することを目的としている。
本研究の組織は,全国の大学・研究機関に属する23名の研究者によって構成され,次の各項目について分担を決め,研究を進めた。
1.三次元流の基本的性質
(1)渦流,せん断流,噴流,回転流,伴流,境界層流,剥離流,等
(2)高速流,熱流体,希薄気体流,等
2.三次元流の特性
(1)翼まわりの流れ
(2)飛翔体まわりの流れ
3.三次元流の計測法の確立
4.三次元流の解析法の確立と数値シミュレ-ション
本年度は,3ヶ年にわたる研究期間の最終年度にあたり,各研究者の成果の取りまとめを行った。成果の取りまとめは各項目内での研究者相互の情報交換により行うとともに,他の2つの総合研究(A)及び1つの統合研究(B)と合同で行ったシンポジウム(1992年2月3日〜4日 栃木県鬼怒川)において全体的な成果報告を行った。全体シンポジウムでは、各自の研究の評価及び応用についての検討を行い,上に述べた三次元流に特有の現象及び特性が明きらかにされたことを確認した。特に、三次元流の基本的特性を把握し得る計測法及び解析法が種々提案され,今後さらにこの分野の諸課題の解明に貢献し得ることが示された。

研究成果

• [文献書誌] 全研究分担者: "航空・宇宙分野における三次元流の特性に関する研究" 平成3年度文部省科学研究費総合研究(A),(B)4班合同シンポジウム発表論文集. 1-205 (1992)
• [文献書誌] Jia,M.Y.and Kubota,H.: "Numerical Simulation of Uortex Control with Steady and Wnsteady Base Bleed" Jouinal of Computational Fluid Dynamios. (1992)
• [文献書誌] Wada,Y.and Kubota,H.: "Numerical Simulation of Re‐Entry Flov around the Spaee Shuttle with Finite‐Rate Chemistry" Journal of Aircraft, AIAA. (1992)
• [文献書誌] 小野寺 英輝: "高速ドラムカメラの試作と衝撃波現象の観察への応用" 日本機械学会論文集. 57B. 545-550 (1991)
• [文献書誌] 高山 和喜 他: "超音波フォ-カッシングを用いた結石破砕術の数値シミュレ-ション" 日本超音波医学講演論文集. 93-94 (1991)
• [文献書誌] 渡辺 正人,高山 和喜,他: "収縮する用筒衝撃波の安定性に関する研究" 日本機械学会論文集(B). 57. 537-544 (1991)
• [文献書誌] Watanabe,Takayama,et al: "Stability of converging Cylirdrical shock waves" Shock Waves, an International Journal. 1. 149-160 (1991)
• [文献書誌] Abe,Takayama,et al: "Numevical Simulation and Oensity Measwement of a Shock Wave Dischgrged from the Open End of a Shock Tube" TSME International Journal Series II. 2. 216-223 (1990)
• [文献書誌] 砂田 和美,矢部 彰,竹谷 隆夫,吉澤 能政: "Experimental Study of EHD Pseudodropwise Conlensation" Proc.3rd ASME‐JSME Thermal Engineering Joint Conference. 3. 47-54 (1991)
• [文献書誌] 砂田 和美,矢部 彰,竹谷 隆夫,吉澤 能政: "EHD擬似滴状凝縮現象の基礎的研究" 日本機械学会論文集(B編). 57. 1321-1326 (1991)
• [文献書誌] 穂積 良和,吉澤 能政: "Numerical Analysis of Dust Particles Collection in Bubbling and Spray Methods" Foruw on Microfluid Mechanics 1st ASME‐JSME Jluids Engineening Confereuce,FED. 113. 23-27 (1991)
• [文献書誌] M.Murakami,K.Iwashita: "Numerical computation of a thermal shock wave in He II" Computers & Fluids. 19. 443-451 (1991)
• [文献書誌] M.Murakami,T.Hanyu: "Thermomechanical flow of He II through a porous element for a fountain effect pump." Cryogemics(to be published). 32. (1992)
• [文献書誌] 高橋 ゆかり,村上 正秀: "Hele‐Shaw Cell内のViscous‐Fingering現象の数値計算" 第15回数値流体力学シンポジウム 講演論文集. 645-648 (1991)
• [文献書誌] N.Nishikawa and Toshio Abe: "Simulation and Graphics of Water‐Entry Cavity in Cartesian Mesh" Theoretical and Applied Mechanics. 40. 279-286 (1991)
• [文献書誌] N.Nishikawa and Toshio Abe: "Water entry simulation on Graphic Monitoring with Super‐Mini Computer" Computational Mechanics '91. 746-749 (1991)
• [文献書誌] Morishita,Etsuo: "Wake Measuremeut with a Long Aot‐wire Anemometer and Space Sci." transactions of the Japn Society for Aeronaut.34. 177-191 (1991)
• [文献書誌] 関根 英夫,野田 順一,谷 喬: "Bent‐Nose Biconicの超音速風洞試驗" 航技研報告.
• [文献書誌] K.Kasuya,K.Horioka,N.Hikida et al.: "Measurements of Gas Flow & Gas Constituent in a Wind Tunnel Type Excimer Laser under High Repetition‐Rate Operations" Proc.of 8th Int. Sympo. on Gas Flow & Chemical Lasers. SPIE‐1397. 67-70 (1991)
• [文献書誌] H.Sato,E.Tsuchida & K.Kasuya: "Transient Gain Phenomena & Gain Enhancement in a Fast‐Axial Flow CO_2 Laser Amplifier" Proc. of 8th Int. Sympo. on Gas Flow & Chemical Lasers. SPIE‐1379. 331-338 (1991)
• [文献書誌] K.Kasuya,K.Horioka,N.Hikida et al.: "Shock‐Like Disturbances in a Low Speed Wind Tunnel for Gas Flow Lasers" Proc. of 18th Int. Sympo. on Shock Waves to be published. (1992)
• [文献書誌] K.Kasuya & K.Horioka: "Vacuum Ion Source Diagnostics at the Tokyo Institute of Technology" IEEE Trans. on Plasma Sci.19. 814-821 (1992)
• [文献書誌] 辛島 桂一,佐藤 清: "回収体形状物体の縱搖れ動安定" 宇宙輸送シンポジウム講演集. (1992)
• [文献書誌] 辛島 桂一,佐藤 清: "回収体形状物体の非線型縱搖れ動安定特性" 日本航空宇宙学会誌(8月号の予定). (1992)
• [文献書誌] Hideo Nagasu;Kozo Fujii: "Navier‐Stokes Code Development for Transonic Flow Simulation" Computational Methods in Viscous Aerodynamic. 273-300 (1990)
• [文献書誌] Kozo Fujii: "Supercomputers and Workstations in Fluid Dynamics Research" Visualization in Supercomputing. 3-14 (1990)
• [文献書誌] Kozo Fujii: "Unified Zonal Method Based on the Fortified Solution Algorithm" Journal of Computational Physics.
• [文献書誌] 増田 渉,内田 高行,西川 佳文: "超音速流CO化学レ-ザにおけるノズル形状の効果" 日本機械学会論文集. 57. 3821-3825 (1991)
• [文献書誌] 増田 渉,柏 志強,中村 孝雄,松野 謙一: "不足膨脹環状衝突噴流の可視化と数値シミュレ-ション" 日本機械学会論文集. 57. 3738-3745 (1991)
• [文献書誌] Wataru MASUDA: "Visual Observation and Numerical Analysis on the Reaction Zone Structare of a Supersonic Flow CO Chemical raser" SPIE Vol.1397. 531-534 (1991)
• [文献書誌] K.Takayama: "Optical Flow Visualization of Shock Wave Phenomena" Springer,Heidelberg, 350 (1992)
• [文献書誌] 相原 康彦,森下 悦生: "応用空気力学ー次世代航空機をめざしてー" 東京大学出版会, 168 (1991)