| 研究課題/領域番号 |
13555043
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
流体工学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
中橋 和博 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00207854)
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| 研究分担者 |
松島 紀佐 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40332514)
福西 祐 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60189967)
福永 久雄 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50134664)
小寺 正敏 (独法)宇宙航空研究開発機構, 研究員
加藤 琢真 東北大学, 流体科学研究所, 講師 (60292231)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2003
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| キーワード | 非構造格子 / ナビエ・ストークス計算 / CFD / 並列計算 |
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| 研究概要 |
非構造表面格子の生成法をさらに改善するとともに、信頼性のあるハイブリッド非構造格子の生成法を提案し、その内容を学術誌に投稿した。また、流体計算コードでは、並列計算性能を改善して計算時間短縮を行い、また新しい乱流モデルを導入して精度改善をした。その応用として航空機、ゴルフボール、飛翔昆虫まわりの流れを計算し、それら計算例を用いて非構造格子CFDの有用性を議論した論文を学術誌に掲載した。飛翔昆虫の計算では、さらに羽の変形を求めるための構造解析コードと流れの計算との連成解析コードの開発を進めている。
高揚力を発生する多要素翼の数値計算法に非構造格子のCFDを用い、その精度検証を行った。さらにこの計算法をもとに多要素翼の最適設計のコード開発を進めた。また、主翼等の空力最適設計法として、形状定義・修正をより自由に行える新しい方法を開発し、2004年に米国航空宇宙学会で発表予定である。この非構造移動格子法は、飛行機の昇降舵等のような可動部の空力的効果等を数値解析する方法としても有効である。
空力設計において、非構造格子CFDと逆解法を組み合わせて航空宇宙技術研究所の起音速実験機の主翼設計に応用した。また、その設計システムをより簡便に使えるシステムを構築するとともに、一方では逆解法の基礎方程式を高次なものとして適用範囲を広げるための研究を行った。この成果は2004年に航空機関係の国際会議にて発表予定である。
音速近くで飛行する航空機を非構造格子CFDで数値解析して空力特性を調べるとともに、遺伝的最適化法との組み合わせにより、音速域での空力最適化法を構築、その効果を議論した論文を米国航空宇宙学会にて発表した。
超音速燃焼エンジン内の燃焼流れやマイクロガスタービンなどにも適用し有効性を示した。
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