超高密度格子による高解像流体計算法の検証と実用化研究

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18206085
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 航空宇宙工学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 中橋 和博 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00207854)
• 研究分担者: 松島 紀佐 東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (40332514)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 数値流体力学 / 高精度解法 / 航空機設計

研究概要

数値流体力学の精度や工学的有用性を抜本的に改善するために、非構造格子で必要な箇所を細分化して高密度な格子にする方法と高密度な直交格子を用いる方法との二つについて開発と応用研究を行った。前者は精度改善を評価するとともに、最適化法との組み合わせで高速旅客機形状の提案等を行うとともに、現在開発中の旅客機MRJの空力設計に寄与した。後者では本研究で提案しているBuilding-Cube Methodを高度化し、従来の10倍以上の格子密度の計算を行ってその有用性を示した。

研究成果

• [雑誌論文] Aerodynamic Characteristics of a two-dimensional supersonic biplane (2009)
  • 著者名/発表者名: D. Maruyama, K. Kusunose and K. Matushima
  • 雑誌名: covering its take-off to cruise condition,Shock Waves Vol.18 ページ: 434-450
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multidisciplinary Design Exploration for a Winglet (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Takenaka, K. Hatanaka, W. Yamazaki and K. Nakahashi
  • 雑誌名: Journal of Aircraft Vol.45, No.5 ページ: 1601-1611
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient and Robust Cartesian Mesh Generation for Building-Cube Method (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Ishida, S. Takahashi and K. Nakahashi
  • 雑誌名: Journal of Computational Science and Technology Vol.2, No.4 ページ: 435-446
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aerodynamic shape optimization of a near-sonicpassenger plane using computational fluid dynamics (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Watanabe, K. Matsushima and K. Nakahashi
  • 雑誌名: Journal of Aerospace Engineering Vol.222 ページ: 1025-1035
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unsteady Flow Computations around Moving Airfoils by Overset Unstructured Grid Method, Trans (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Takahashi, I. Monjugawa, K. Nakahashi
  • 雑誌名: Japan Soc.Aero.Space Sci. Vol.51, No.172 ページ: 78-85
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aerodynamic Design Optimization Using the Drag-Decomposition Method (2008)
  • 著者名/発表者名: W. Yamazaki, K. Matsushima, K. Nakahashi
  • 雑誌名: AIAA Journal Vol.46, No.5 ページ: 1096-1106
  • 査読あり
• [雑誌論文] Drag Prediction, Decomposition and Visualization in Unstructured Mesh CFD Solver of TAS-code (2008)
  • 著者名/発表者名: W. Yamazaki, K. Matsushima, K. Nakahashi
  • 雑誌名: Int.J.Numer.Meth.Fluids Vol.57 ページ: 417-436
  • 査読あり
• [雑誌論文] Open-Type Separation on Delta Wings for Leading-Edge Bluntness, Trans (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Chiba, S. Obayashi, K. Nakahashi,
  • 雑誌名: Japan Soc. Aero. Space Sci. 50(168) ページ: 81-87
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical Approach to the Flap-Tip Flow Field Using Adaptive Mesh Refinement and UMUSC (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Kuroda, K. Nakahashi, Y.Yokokawa, M. Murayama
  • 雑誌名: Computational Fluid Dynamics Journal Vol.156, No.2 ページ: 151-166
  • 査読あり
• [雑誌論文] Drag Decomposition-Based Adaptive Mesh Refinement (2007)
  • 著者名/発表者名: W. Yamazaki, K. Matsushima, and K. Nakahashi
  • 雑誌名: Journal of Aircraft Vo.44, No.6 ページ: 1896-1905
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface Mesh Movement for Aerodynamic Design of Body-Installation Junction (2007)
  • 著者名/発表者名: H-J. Kim, K. Nakahashi
  • 雑誌名: AIAA J. Vol.45, No.5 ページ: 1138-1142
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multi-disciplinary Design Optimization and Data Mining for Transonic Regional-Jet Wing (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Chiba, A. Oyama, S. Obayashi, K. Nakahashi, H. Morino
  • 雑誌名: J.Aircraft Vol.44, No.4 ページ: 1100-1112
  • 査読あり
• [雑誌論文] Parallel Mesh Generation Using an Advancing Front Method (2007)
  • 著者名/発表者名: Ito, Y., Shih, A.M., Erukala, A. K., Ito, Y., Shih, A.M., Erukala, A.K., Chrisochoides, N.P. and Nakahashi, K.
  • 雑誌名: Mathematics and Computers in Simulation Vol.75, Issues5-6 ページ: 200-209
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multiple Marching Direction Approach to Generate High Quality Hybrid Meshes (2007)
  • 著者名/発表者名: Ito, Y., Shih, A.M., Soni, B.K. and Nakahashi, K.
  • 雑誌名: AIAA Journal 45(1) ページ: 162-167
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aerodynamic Design of Complex Configurations with Junctions (2006)
  • 著者名/発表者名: Salim Koc, Hyoung-Jin Kim, Kazuhiro Nakahashi
  • 雑誌名: Journal of Aircraft 43(6) ページ: 1838-1844
  • 査読あり
• [雑誌論文] Error Estimation and Grid Adaptation Using Euler Adjoint Method (2006)
  • 著者名/発表者名: H-J Kim, Y. Takano, K. Nakahashi
  • 雑誌名: Journal of Aircraft 43(5) ページ: 1317-1324
  • 査読あり
• [学会発表] Flow Computations around Moving and Deforming Bodies Using Cartesian Mesh (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Ishida, S. Takahashi and K. Nakahashi
  • 学会等名: 47th AIAA Aerospace Sciences Meeting
  • 発表場所: Orlando, FL, USA
  • 年月日: 2009-01-08
• [学会発表] Study of High Resolution Incompressible Flow Simulation Based on Cartesian Mesh (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Takahashi, T. Ishida, K. Nakahashi, H. Kobayashi, K. Okabe, Y. Shimomura, T. Soga and A. Musa
  • 学会等名: 47th AIAA Aerospace Sciences Meeting
  • 発表場所: Orlando, FL, USA
  • 年月日: 2009-01-05
• [学会発表] CFD Validation about High-Lift Configuration of Civil Transport Aircraft, AIAA-2008-410 (2008)
  • 著者名/発表者名: R. Nakayama, K. Matsushima and K. Nakahashi
  • 学会等名: 46th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, Reno
  • 発表場所: Nevada(USA), Jan.
  • 年月日: 20080107-10
• [学会発表] Adaptive Mesh Refinement Using Viscous Adjoint Method for Multi-Element Airfoil Computations,AIAA-2008-416 (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Yamahara, K. Nakahashi, H-J. Kim
  • 学会等名: 46th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit
  • 発表場所: Reno,Nevada(USA)
  • 年月日: 20080107-10
• [学会発表] Building-Cube Method for Incompressible Flow Simulations of Complex Geometries (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Takahashi, T. Ishida and K. Nakahashi
  • 学会等名: the Fifth International Conference on Computational Fluid Dynamics
  • 発表場所: Seoul,Korea
  • 年月日: 2008-07-10
• [学会発表] Building-Cube Method : A CFD Approach for Near-Future PetaFlops Computers (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Nakahashi
  • 学会等名: ECCOMAS Congress 2008
  • 発表場所: Venice, Italy
  • 年月日: 2008-07-01
• [学会発表] Parallel Cartesian Mesh Generation for Moving Bodies (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Ishida, S. Takahashi and K. Nakahashi
  • 学会等名: 20th International Conference on Parallel Computational Fluid Dynamics
  • 発表場所: Lyon,France
  • 年月日: 2008-05-19
• [学会発表] Numerical Study of Flows in the Vicinity of Airfoil Trailing Edge, ICAS 2006-2.102 (2006)
  • 著者名/発表者名: K. Nakahashi, Y. Sakurai, A. Kitoh
  • 学会等名: 25th Congress of the Int. Council of the Aeronautical Sciences
  • 発表場所: Hamburg,Germany
  • 年月日: 20060903-08
• [図書] Nano-Mega Scale Flow Dynamics for Advanced Aerospace Technology (2008)
  • 著者名/発表者名: 中橋和博, 他
  • 総ページ数: 1-196
  • 出版者: Tohoku University Press