2007 Fiscal Year Annual Research Report
進化的最適化手法に基づく超高負荷低圧タービン翼列の実環境下高効率化
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17560134
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| Research Institution | Iwate University |
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Principal Investigator |
船崎 健一 Iwate University, 工学部, 教授 (00219081)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山田 和豊 岩手大学, 工学部, 助教 (00344622)
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| Keywords | 最適化 / 遺伝的アルゴリズム / 低圧タービン翼 / CFD / 格子ボルツマン法 / 境界層 |
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| Research Abstract |
1 実環境を摸した条件下での超高負荷二次元翼列試験の実験
前年度に引き続き,翼列試験を継続し,データベースの充実化と物理現象への理解の深化を進めた.特に,従来では設計されたことのない超高負荷状態(ソリディティの大幅削減)での計測を行い,実環境下での大剥離の発生と性能への影響などを詳細に調査した.特に,主流乱れの効果についても調査を行い,その結果,主流乱れが剥離挙動に大きく影響することを明らかにした.また,LESによる大規模な流れのシミュレーションも行い,実験との対比により,詳細な流れ場情報を得ることに成功した.
2 バイパス遷移モデルの検討
バイパス遷移モデルとしては,間欠度を輸送方程式などの形で表し,その解である間欠度から遷移を表現する方法を採用し,k-ω二方程式乱流モデルに基づくモデルを開発した.間欠度輸送方程式は,最新の定評のある方程式及びモデル定数を見直し,予測値がより実験値に近くなるようにモデル定数等を選定した.このモデルをCFDコードの中に組み込み,大剥離が存在する場合を除き,かなりの精度で境界層遷移が予測できることを確認した.
3 パレート最適翼列の探索のための流体解析法の改良
遺伝的アルゴリズムによって流体特性に関する適合度を評価する際,1回の流れ解析に要する計算時間が多いため,最適解探索に要する総時間が膨大になってしまう.この難点を克服するため,計算負荷の少ない差分格子ボルツマン法を導入し,探索に要する計算時間の大幅削減を可能にし,結果として,探索範囲の拡大を可能にすることができた.一方,直交格子系の格子ボルツマン法による解析法開発にも取り組み,immersed boundary法,マルチスケール法などを導入することで,任意曲線形状の物体周りの解析も行えるようになった.
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Research Products
(1 results)
