| 研究課題/領域番号 |
21226018
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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 |
山本 悟 東北大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (90192799)
大林 茂 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (80183028)
小林 広明 東北大学, サイバーサイエンスセンター, 教授 (40205480)
山本 一臣 (独)宇宙航空研究開発機構, 航空プログラムグループ, 主幹研究員 (80358465)
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| キーワード | 流体工学 / 航空宇宙工学 / シミュレーション工学 / 計算機システム / 流体騒音 |
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| 研究概要 |
次世代CFDアルゴリズム研究として、格子生成プログラムの開発を進めて大規模な格子を高速で生成することを可能にした。非圧縮性流体ソルバーでは、演算効率の改善を研究グループ内の協力で進めた。また、これら格子生成ソフトと流体ソルバーを用いて航空機の脚周りの流れの大規模計算を行い空力音の解析ツール構築を進めた。この種の極めて複雑な形状周りの高解像度計算は従来のCFDソルバーでは非常に困難であり、本研究の大きな成果である。この計算結果の精度検証には研究分担者が行った実験のデータを活用している。
非圧縮ソルバーでは、既開発のスタッガード格子ベースに加え、コロケート格子のソルバー開発に着手し、あわせて乱流モデルや埋没壁境界条件の導入を検討した。また、大規模データの圧縮法を非定常流れへ拡張し、10倍以上の圧縮率を達成した。
圧縮性流体ソルバーについても、精度改善のための埋没壁境界条件の研究を進めるとともに、グリッドレス法や非構造格子法等とのハイブリッド解法の開発も進め良好な結果を得ている。これらは物体の移動や変形問題に重要なアプローチである。
次世代CFDの応用拡大として、超臨界流体への適用、環境適合型航空機等への最適設計手法の高度化を進めた。一方、次世代CFDに不可欠な高性能計算機の高度利用方法についての研究も進み、並列化のためのデータ構造の検討、領域分割法、GPUの活用、あるいは今後の計算機アーキテクチャと計算アルゴリズムとの密な連携による次世代CFD構築に対しての重要な知見が得られつつある。
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