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2015 年度 実績報告書

数値流体力学とPIV実験の融合による移動物体後流現象解析と空力性能推算

研究課題

研究課題/領域番号 24560188
研究機関富山大学

研究代表者

松島 紀佐  富山大学, 大学院理工学研究部(工学), 教授 (40332514)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワード航空機後流 / PIV計測 / CFD-EFD融合 / 翼の空力性能 / 計測誤差
研究実績の概要

1.本研究成果を学術雑誌に投稿し,査読を経て論文として掲載されるに至った.
2.PIV計測には誤差が混入するが,誤差混入に対してのロバスト性を調査するための,誤差発生アルゴリズムを含むシミュレーションシステムを計算機上に構築した.風洞実験でのステレオPIV計測に伴う誤差は2種類ある.1つは,測定機器の感度の揺らぎに起因するものであり,測定値が真の値(測定データの平均値)の周りに正規分布するものである.他の1つは,レーザー光が斜めにあたるために,計測面の水平方向に勾配を持った測定値が得られることである.真の値からの誤差が,方向性を持った分布になるものである.この2種の誤差を組み合わせた誤差発生を行い,理想的な入力データに加え,圧力指定を行うシステムを開発した.
3.2.のシステムを動作させて,各種の誤差に対する推定値を調査した.本推定システムは,誤差を縮小する効果があること,また,10%程度の誤差混入があったとしても境界条件を合理的な値,もしくは,勾配値で与えることが出来れば,誤差縮小の効果が大であることが分かった.
4.航空機後流の高精度解析として,翼だけでなく,より実機に近い翼胴形態の後流について解析を行いPIV実験と比較し,迎角を大きくとった場合の渦の捕え方に差異があり今後の課題である認識した.

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] 遷音速飛行する翼の後流におけるPIV圧力推定計算法検証のための数値実験2015

    • 著者名/発表者名
      山口銀河,松島紀佐(責任著者),加藤裕之
    • 雑誌名

      航空宇宙技術

      巻: 14 ページ: 85-94

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 超音速流における主翼前縁および後縁の後退角の空力特性への影響のCFD 解析2015

    • 著者名/発表者名
      竹内和也,松島紀佐(責任著者),金崎雅博,楠瀬一洋
    • 雑誌名

      機械学会論文集

      巻: 81 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1299/transjsme.15-00037

    • 査読あり
  • [雑誌論文] PIV圧力推定における速度データ計測誤差の影響解析シミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      松島紀佐,南波遼大,山口銀河,加藤裕之
    • 雑誌名

      宇宙航空研究開発機構特別資料(JAXA-SP)

      巻: 15-013 ページ: 103-108

    • オープンアクセス
  • [学会発表] PRESSURE ANALYSIS BASED ON PIV MEASUREMENT IN AIRPLANE WAKES2016

    • 著者名/発表者名
      Kisa Matsushima,Ryodai Nanba, Hiroyuki Kato
    • 学会等名
      30th Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences
    • 発表場所
      Daejeon, Korea
    • 年月日
      2016-09-25 – 2016-09-30
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical Assessment for PIV Measurement in Airplane Wakes2016

    • 著者名/発表者名
      Kisa Matsushima,Hiroyuki Kato
    • 学会等名
      AIAA Applied Aerodynamic Conference
    • 発表場所
      Washington D.C., USA.
    • 年月日
      2016-06-13 – 2016-06-17
    • 国際学会
  • [学会発表] 自動車後流のPIV計測値を用いた空力性能数値解析2016

    • 著者名/発表者名
      木村悦哉,松島紀佐,南波遼大
    • 学会等名
      日本機械学会 北信越支部 第45回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      長野市
    • 年月日
      2016-03-04 – 2016-03-04
  • [学会発表] Summary of First Aerodynamics Prediction Challenge2016

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Hashimoto , Takashi Aoyama , Yuichi Matsuo , Makoto Ueno , Kazuyuki Nakakita , Shigeru Hamamoto, Keisuke Sawada, Kisa Matsushima, Taro Imamura Akio Ochi Minoru Yoshimoto
    • 学会等名
      AIAA SciTech 2017
    • 発表場所
      San Diego,CA.,USA.
    • 年月日
      2016-01-04 – 2016-01-08
    • 国際学会
  • [学会発表] 数値シミュレーションとPIV計測による航空機後流解析2015

    • 著者名/発表者名
      馬渕将典,南波遼大,松島紀佐
    • 学会等名
      日本流体力学会中部支部講演会
    • 発表場所
      富山市
    • 年月日
      2015-11-20 – 2015-11-21
  • [学会発表] PIV圧力推定における速度データ計測誤差の影響解析シミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      松島紀佐,南波遼大,山口銀河,加藤裕之
    • 学会等名
      第47回流体力学講演会/第33回航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム
    • 発表場所
      東京 駒場
    • 年月日
      2015-07-02 – 2015-07-03
  • [学会発表] FaSTAR・HexaGrid格子によるDesk-top PCを用いた解析2015

    • 著者名/発表者名
      馬渕将典,松島紀佐
    • 学会等名
      第47回流体力学講演会/第33回航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム
    • 発表場所
      東京 駒場
    • 年月日
      2015-07-02 – 2015-07-03

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公開日: 2017-01-06  

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