• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2020 年度 実績報告書

データ同化による複雑内部流れ場の非定常三次元流動診断技術の高度化

研究課題

研究課題/領域番号 18H01373
研究機関九州大学

研究代表者

古川 雅人  九州大学, 工学研究院, 教授 (30181449)

研究分担者 森 英男  九州大学, 工学研究院, 准教授 (70362275)
山田 和豊  岩手大学, 理工学部, 准教授 (00344622)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード内部流れ / CFD / EFD / データ同化 / ターボ機械
研究実績の概要

本研究では,データ同化手法を用いて実験流体力学(EFD:Experimental Fluid Dynamics)と計算流体力学(CFD:Computational Fluid Dynamics)とが真に融合したEFD/CFD同化解析手法を構築することにより,翼列流れなどの実用問題における複雑な非定常三次元内部流動の高度診断技術を新たに創出することを目的とする.
データ同化技術を用いた流動推定手法に必要となる実験データとして,遷音速遠心圧縮機のディープサージに伴う逆流現象について,感温塗料による光学観測によりその非定常計測データを取得するとともに,そのデータ同化に及ぼす非定常計測の時間分解能について調べた.当該非定常計測データは,国際的にも皆無であったディープサージに関する貴重な計測データであるだけでなく,データ同化において特に計算過程における実験値のノイズの評価に関する有用な情報でもある.
また,前年度に構築した逐次型データ同化手法である,アンサンブルカルマンフィルタを用いた流動推定手法を乱流モデルのパラメータ推定に適用した.具体的には,遷音速タービン翼列流れを対象にして,LES計算結果に基づきk-ω二方程式モデルのパラメータ最適化を行い,データ同化におけるアンサンブル数およびサンプリング領域の影響について調べるとともに,最適化されたパラメータを用いたURANS解析を別の遷音速タービン翼列流れに適用することにより最適結果の汎用性について検討した.
さらに,非逐次型データ同化手法であるAdjoint法をNavier-Stokes方程式のRANS解析に適用するにあたって,陰的時間進行法およびk-ω二方程式乱流モデルを用いた定式化を行うとともに,当該同化手法を遷音速タービン翼列流れのRANS解析における流入境界条件の推定に適用した.

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Adaptive Simulation Based on URANS and Ensemble Kalman Filter for Resolving Turbulent Flow on LES2020

    • 著者名/発表者名
      Sasuga Ito, Masato Furukawa, Kazutoyo Yamada, Kaito Manabe
    • 雑誌名

      Proceedings of the ASME 2020 Fluids Engineering Division Summer Meeting

      巻: - ページ: FEDSM2020-20344

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental Investigation of Surge Phenomena in a Transonic Centrifugal Compressor with Intel Distortion2020

    • 著者名/発表者名
      Sasuga Ito, Masato Furukawa, Satoshi Gunjishima, Takafumi Ota, Kazuhito Konishi, Kazutoyo Yamada
    • 雑誌名

      Proceedings of the ASME Turbomachinery Technical Conference and Exposition 2020

      巻: - ページ: GT2020-15426

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Applying Ensemble Kalman Filter to Transonic Flows through a Two-Dimensional Turbine Cascade2020

    • 著者名/発表者名
      Sasuga Ito, Masato Furukawa, Kazutoyo Yamada, Kaito Manabe
    • 雑誌名

      Proceedings of the 18th International Symposium on Transport Phenomena and Dynamics of Rotating Machinery

      巻: - ページ: No. 2019-00085

    • 査読あり
  • [学会発表] 点緩和型陰的時間進行法を用いたadjoint Euler方程式に基づく翼形状最適化2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤流石,古川雅人,山田和豊,真部魁人
    • 学会等名
      日本機械学会2020年度年次大会
  • [学会発表] アンサンブルカルマンフィルタを用いた乱流モデルのパラメータ最適化2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤流石,古川雅人,山田和豊,真部魁人
    • 学会等名
      日本機械学会第98期流体工学部門講演会
  • [学会発表] 陰的Adjoint解法による遷音速翼列流れのRANS解析における境界条件の推定2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤流石,古川雅人,山田和豊,真部魁人
    • 学会等名
      第34回数値流体力学シンポジウム

URL: 

公開日: 2021-12-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi