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2020 年度 実施状況報告書

超音速噴流の低次元モデルによる超時空間解像計測と音響波発生メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 19KK0361
研究機関東北大学

研究代表者

野々村 拓  東北大学, 工学研究科, 准教授 (60547967)

研究期間 (年度) 2019 – 2022
キーワードデータ駆動科学 / 超音速流 / 超時空間解像計測 / 先進計測 / 低次元モデル
研究実績の概要

本年度は,当初,海外共同研究者と共同研究を行うため渡航する予定であったが,コロナウイルスの感染拡大により,渡航を延期した.これに伴い研究期間を延長し,渡航時に行う予定の研究の準備を行うとともに,渡航時に解析する予定の実験データを追加取得することとした.マッハ2.0の超音速噴流に対してマイクロフォンによる音響場と粒子画像速度計測法(PIV)による速度場の同期計測を追加して実施した.これらのデータを用いて,時空間超解像計測の予備解析を行った.予備解析ではあるが,得られたマイクロフォンの結果とPIVの結果を低次元モデルで融合させることにより,スクリーチなどの強い音響波を発生させる現象に対して時空間超解像計測が可能であることを確認した.これらの結果の特性をまとめ,問題点を明らかにしておくことで,渡航時に超時空間解像のアルゴリズムを発展させる予定である.合わせて,高速狭画角シュリーレン法と低速広画角シュリーレン法の組み合わせによる同期計測も実施し,超解像計測のためのデータを蓄積した.また,スタンフォード大学のフリーソフトSU2を用いたアンサンブルカルマンフィルタによる超音速噴流のデータ同化を実施するソフトウエアを構築した.これにより超音速噴流のデータ同化ができつつある.これらの結果に対して,海外共同研究者とビデオ会議を通じて議論を深めており,いくつかの助言を得た上でさらなる精度の向上の可能性を検討した.

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

コロナ感染症のため渡航を見送り,海外渡航先で行うアルゴリズムの開発を先延ばしにした.一方で実験データを余裕を持って取得することができた.

今後の研究の推進方策

今後は渡航制限が解除され安全が確保され次第渡航し共同研究を開始したい.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2021 2020

すべて 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] 超音速衝突噴流のダブルパルスシュリーレン画像を用いたExact DMDの実証と検証2021

    • 著者名/発表者名
      大水香澄,小澤雄太,永田貴之,野々村拓,浅井圭介
    • 学会等名
      日本航空宇宙学会北部支部 2021年講演会
  • [学会発表] POD-based Spatio-temporal Superresolution Measurement on a Supersonic Jet with a Mach Number of 2.0 using a PIV and a Near-field Acoustic Measurements2020

    • 著者名/発表者名
      Yuta Ozawa, Taku Nonomura, Keisuke Asai
    • 学会等名
      17th International Conference on Fluid Dynamics
    • 国際学会
  • [学会発表] Three-Dimensional Density Reconstruction of Supersonic Twin Jets by Background Oriented Schlieren Technique2020

    • 著者名/発表者名
      Chungil Lee, Yuta Ozawa, Yuji Saito, Taku Nonomura, Keisuke Asai
    • 学会等名
      73rd Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics
    • 国際学会
  • [学会発表] BOS法可視化結果に基づく超音速噴流の3次元密度場再構成2020

    • 著者名/発表者名
      李忠日,野々村拓,浅井圭介
    • 学会等名
      第48回 可視化情報学会
  • [学会発表] マッハ数2.0の超音速噴流の超時間解像計測 第一報 固有直交分解によるPIVデータの低次元化と近傍音響場からの再構成2020

    • 著者名/発表者名
      小澤雄太,野々村拓,浅井圭介
    • 学会等名
      流体力学講演会/航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム2020オンライン

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公開日: 2021-12-27  

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