| 研究概要 |
一様流中に置かれた角柱後流に発生するカルマン渦列を対象に,実験計測結果をリアルタイムの数値計算にフィードバックし,数値計算結果を実際の流れ場に収束させる解析手法について検討を行った。最初に,角柱表面の代表点における変動圧力を測定し,数値計算結果との誤差に比例した体積力を近傍の計算セルに加えるフィードバック則の有効性について数値実験により検討した。数値計算には,東北大学流体科学研究所未来流体情報創造センターのスカラー型並列計算機システムを用いた。その結果,適当な比例ゲインの範囲で数値計算結果が実際の流れ場に収束し得ることが示された。
次に,小型の風洞実験装置を用いて実験を行った。計測データはレーザ流速計による速度信号と,圧力変換器による角柱表面上の圧力を用いた。パソコンを用いて処理した測定データをネットワークを介してスーパーコンピュータに送り,圧力の推定誤差をフィードバックすることにより,数値計算結果が実際の流れ場に一定精度の範囲内で収束することを確認した。
また,この解析手法を応用して正方形管路内の乱流場を推定し,得られた壁面近傍の変動速度をフィードバック制御することによって,管内の流動抵抗を低減する制御手法について数値解析による検討を行い,制御系の実現のための基礎的知見を得た。
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