| 研究課題/領域番号 |
05402054
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
梶谷 尚 東京大学, 工学部, 教授 (80010693)
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| 研究分担者 |
藤野 正隆 東京大学, 工学部, 教授 (10010787)
中武 一明 九州大学, 工学部, 教授 (70037761)
山口 一 東京大学, 工学部, 助教授 (20166622)
加藤 洋治 東京大学, 工学部, 教授 (00010695)
宮田 秀明 東京大学, 工学部, 助教授 (70111474)
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| キーワード | 有限体積法 / 自由表面 / 渦 / 剥離 / 乱流 |
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| 研究概要 |
水と空気の界面に存在する構造物は船舶海洋工学にとって一般的な重要度を持っている。この構造物のまわりに発生する主な流体運動は、水面の波と物体表面からの粘性流と両者の干渉である。これらを一括まとめて、ナビエ・ストークス式ベースの数値解法によって、説明できる技術を開発することが本研究の目的である。
自由表面と物体表面の両方に適合する構造格子系の中でナビエ・ストークス式を有限体積法で時間精度を保って解く方法を開発中である。乱流モデルとしてはSGSモデルの簡略化したものとボールドウォン・ロマックスモデルを混合して用いる。船体まわりの流れに適用したところ、剥離を含む3次元渦流場である船尾流の構造がかなり明確になりつつある。例えばビルジ渦と呼ばれてきた縦渦は、実はかなり強い横渦成分をもっており、むしろこちらが主体であることが判った。自由表面と粘性流の干渉は大変デリケートな問題であるが、本方法によって物体表面境界層内の渦層または剥離した3次元渦場と波面下の渦層が干渉する様子が、シュミレーションで明らかになりつつある。
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