| 研究課題/領域番号 |
15K18286
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| 研究機関 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 |
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研究代表者 |
橋本 敦 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 航空技術部門, 主任研究開発員 (30462899)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | CFD / 数値流体力学 / 圧縮性流体力学 / 収束加速 / 非構造格子 / 双曲型 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では，双曲型ナビエ・ストークス方程式に基づいた解析手法を，航空機の数値流体解析（CFD: Computational Fluid Dynamics）に適用する研究である．従来のCFDの常識を覆すような精度と速度が期待されているが，１次元や２次元における検証にとどまっており，実用的な検証がされていない．研究代表者がこれまで開発してきたFaSTARに本手法を導入し，高い精度を維持しつつ，高速に計算できることを実証する計画となっている．
今年度は，昨年度に引き続き，１次元，２次元の移流拡散方程式に対して，双曲型で定式化し，Method of Manufactured Solutions (MMS)を用いて検証解析を行った．従来の差分式と比較して，極めて高速に収束することが確認できた．しかし，レイノルズ数の依存性があることが明らかとなり，今後はその問題にも取り組む予定である．また，格子を増やした場合に，従来の手法では計算時間が格子数の２乗に比例して大きくなるのに対して，双曲型では１乗に比例することが確認できた．大規模な格子に対して本手法が有効であることがわかった．
また，世界的にもあまり検討されていない陰解法に関する調査を行い，ヤコビアンを近似して陰解法のLU-SGSを使用することで，大幅に計算コストを削減できることを示した．本成果は，第30回数値流体力学シンポジウムで発表した．また，国際学会のSciTech2017で本研究に関する情報交換をした．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
1次元，2次元の問題に関しては，世界でもほとんど調べられていない陰解法に関する研究を行い，それを学会発表することができた．ただし，3次元の問題には，まだ取り組めていないことから，やや遅れていると判断した．
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| 今後の研究の推進方策 |
1次元や2次元の問題に関して，成果をまとめ学会発表および論文投稿する．また，3次元の問題にも取り組む予定である．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究の遅れから，研究費を来年度に繰り越した．
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| 次年度使用額の使用計画 |
パラメータを変えて計算するための計算機や，学会等の旅費に使用する．
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