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2023 年度 実施状況報告書

先進静圧変動解析による非平衡非局所等方的な乱流拡散現象の解明とモデリング

研究課題

研究課題/領域番号 21K03859
研究機関岡山大学

研究代表者

鈴木 博貴  岡山大学, 環境生命自然科学学域, 准教授 (10626873)

研究分担者 望月 信介  山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (70190957)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
キーワード流体工学 / 乱流工学 / 数値解析 / 実験計測 / 静圧変動
研究実績の概要

当該年度において,本課題の申請時の研究計画に従って研究実績を挙げてきている.具体的な研究成果については,下記の通りである.
まず,風洞実験について,マルチスケール格子乱流計測用熱線式流速計の校正位置に関する実験的検証を行った.また,風洞閉塞の影響を検証したマルチスケール減衰乱流について明らかにした.また,グリッド生成乱流を用いた熱線式風速計の測定におけるA/Dコンバータの不確かさの比較検証を行った.静圧変動について,等方性/異方性定常乱流場における静圧変動特性の等方的小空間分解能低減に対する応答を明らかにするLES解析を行った.中心線上のマルチスケール生成乱流における動圧・静圧変動の見かけの指数関数的減衰特性を明らかにした.
LESモデルにもとづく数値解析として,等方/異方定常乱流のLES解析における粘性項の低次等方空間分解能特性を明らかにし,外部強制場の空間スケールに依存する局所等方乱流のLES解析を行った.また,非定常乱流場のレイノルズ数依存性を用いた層流におけるゼロ/非ゼロ値収束サブグリッドスケールモデルの比較検証を行い,等方的に空間分解能を低下させた粘性項が異方的な均一乱流場に与える影響に関するLES解析を行った.また,LESと風洞実験を用いた減衰性乱流の減衰指数値の初期場依存性の検討を行った.保存誤差について,等方テイラーグリーン渦の減衰特性を用いたOpenFOAMベースのラージエディシミュレーションの評価を行い,OpenFOAM-LESで得られた非粘性テイラーグリーン流における運動エネルギーの時間増分に対する非線形応答を明らかにした.また,非圧縮性流れにおけるエネルギー保存誤差を調べるための多重計算された非粘性テイラーグリーン渦流れが創出された.
これらの成果は,査読付結果として公表されている.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

別途記載されている研究実績に示されるように,研究計画を踏まえて問題ない実績が得られているため.

今後の研究の推進方策

今後の研究の推進方策として,申請書に記載の研究計画に従って,当該研究を推進していく予定である.次年度は,当該研究課題についての研究期間の最終年度であり,研究計画に従って,総合的な解明・次の研究課題の創出について取り組んでいきたい.

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 15件、 オープンアクセス 13件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件)

  • [国際共同研究] ラフバラ大学(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      ラフバラ大学
  • [雑誌論文] Experimental validation on a calibration position of a hot-wire anemometer for measuring multi-scale grid-generated turbulence2024

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Hiroto、Suzuki Hiroki、Kouchi Toshinori
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 2701 ページ: 012056~012056

    • DOI

      10.1088/1742-6596/2701/1/012056

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Energy conservation uncertainly due to the use of an implicit time integration method clarified by a multiplexed TGV inviscid flow2024

    • 著者名/発表者名
      Chitose Makoto、Suzuki Hiroki、Kouchi Toshinori
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 2701 ページ: 012059~012059

    • DOI

      10.1088/1742-6596/2701/1/012059

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Non-linear response of kinetic energy in an inviscid Taylor-Green flow obtained by OpenFOAM-LES with respect to time increments2024

    • 著者名/発表者名
      Ono Akira、Suzuki Hiroki、Kouchi Toshinori
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 2701 ページ: 012054~012054

    • DOI

      10.1088/1742-6596/2701/1/012054

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] LES analysis of local isotropic turbulence depending on the spatial scale of the external forcing field2024

    • 著者名/発表者名
      Minami Koki、Suzuki Hiroki、Kouchi Toshinori
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 2701 ページ: 012055~012055

    • DOI

      10.1088/1742-6596/2701/1/012055

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multiscaled inviscid Taylor-Green vortex flow for examining energy conservation error in incompressible flows2024

    • 著者名/発表者名
      Gong Xuanyou、Suzuki Hiroki、Kouchi Toshinori
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 2701 ページ: 012052~012052

    • DOI

      10.1088/1742-6596/2701/1/012052

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Assessing OpenFOAM-based Large-eddy Simulation Using Decay Characteristics of An Isotropic Taylor-green Vortex2024

    • 著者名/発表者名
      Ono Akira、Chitose Makoto、Suzuki Hiroki、Kouchi Toshinori
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 2694 ページ: 012004~012004

    • DOI

      10.1088/1742-6596/2694/1/012004

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comparative Testing the Uncertainty of A/D Converters in A Hot-Wire Anemometer Measurement Using Grid-Generated Turbulence2024

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Hiroto、Suzuki Hiroki、Kouchi Toshinori
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 2694 ページ: 012003~012003

    • DOI

      10.1088/1742-6596/2694/1/012003

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] LES analysis clarifying the response of static pressure fluctuation characteristics in isotropic/anisotropic steady turbulence field to reducing isotropic small-scale spatial resolution2023

    • 著者名/発表者名
      Hirabayashi Riku、Suzuki Hiroki、Mochizuki Shinsuke
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 2585 ページ: 012006~012006

    • DOI

      10.1088/1742-6596/2585/1/012006

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Low-order isotropic spatial resolution characteristics of the viscous terms for LES analysis on iso/anisotropic steady turbulent flows2023

    • 著者名/発表者名
      Hirabayashi Riku、Suzuki Hiroki、Mochizuki Shinsuke
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 2591 ページ: 012019~012019

    • DOI

      10.1088/1742-6596/2591/1/012019

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comparative validation of sub-grid scale models with converging zero/non-zero value in the laminar flow using Reynolds number dependence of an unsteady turbulence field2023

    • 著者名/発表者名
      Iwata Naoyuki、Suzuki Hiroki、Mochizuki Shinsuke
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings

      巻: 2872 ページ: 120039

    • DOI

      10.1063/5.0162793

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] LES analysis on the impact of isotropically reduced spatial resolution of viscous terms on an anisotropic homogeneous turbulence field2023

    • 著者名/発表者名
      Hirabayashi Riku、Suzuki Hiroki、Mochizuki Shinsuke
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings

      巻: 2872 ページ: 120029

    • DOI

      10.1063/5.0162792

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Apparent exponential decay characteristics of dynamic and static pressure fluctuations in the multiscale-generated turbulence on the center line2023

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Hiroki
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings

      巻: 2872 ページ: 120087

    • DOI

      10.1063/5.0162795

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Examination of the Initial Field Dependence of the Decay Exponent Value of Decaying Turbulence using a Large-Eddy Simulation and a Wind Tunnel Experiment2023

    • 著者名/発表者名
      Naru ITAMURA、Hiroki SUZUKI、Shinsuke MOCHIZUKI
    • 雑誌名

      Advanced Experimental Mechanics

      巻: 8 ページ: 17-24

    • DOI

      10.11395/aem.8.0_17

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fundamental numerical analysis clarifying the response of incompressible turbulence fields to the uncertainty of kinetic energy conservation2023

    • 著者名/発表者名
      Makoto Chitose、Hiroki Suzuki、Kento Tanaka、Toshinori Kouchi
    • 雑誌名

      Proceedings of the International Conference on Power Engineering 2023 (ICOPE-2023)

      巻: - ページ: 1274

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Examination of multi-scale generated decaying turbulence validated for the influence of wind tunnel blockage2023

    • 著者名/発表者名
      HIroto Yamaguchi、Hiroki Suzuki、Kento Tanaka、Toshinori Kouchi
    • 雑誌名

      Proceedings of the International Conference on Power Engineering 2023 (ICOPE-2023)

      巻: - ページ: 1268

    • 査読あり
  • [学会発表] 定常化された周期的低レイノルズ数流れによる差分空間分解能のSGS成分補償の検証2024

    • 著者名/発表者名
      Xyanyou Gong,鈴木博貴,田中健人,河内俊憲
    • 学会等名
      日本機械学会中国四国支部 第62期総会・講演会
  • [学会発表] 定常等方主流乱流から拡散した乱れの滑面壁面への衝突に関するLES解析2024

    • 著者名/発表者名
      南光樹,鈴木博貴,田中健人,河内俊憲
    • 学会等名
      日本機械学会中国四国支部 第62期総会・講演会
  • [学会発表] 乱流の直接計算手法にもとづく浮上ステージ内流れの数値解析2024

    • 著者名/発表者名
      鈴木博貴
    • 学会等名
      日本機械学会中国四国機素潤滑設計技術研究会第76回/中国四国支部MD&T研究会第74回例会
    • 招待講演
  • [学会発表] 風洞閉塞加速に対する定常等方乱流の応答モデルを検証するLES解析2023

    • 著者名/発表者名
      小野 士,鈴木博貴,田中健人,河内俊憲
    • 学会等名
      第32回日本流体力学会中四国・九州支部講演会
  • [学会発表] エネルギー保存特性の離散化誤差に対する非圧縮性箱乱流の応答のLES解析2023

    • 著者名/発表者名
      千歳 惇人,鈴木博貴,田中健人,河内俊憲
    • 学会等名
      第32回日本流体力学会中四国・九州支部講演会
  • [学会発表] 多重スケール格子乱流中の速度変動の主流方向発展に関する風洞実験2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木博貴,山口 寛人,田中健人,河内俊憲
    • 学会等名
      第32回日本流体力学会中四国・九州支部講演会

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公開日: 2024-12-25  

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