【研究分野】航空宇宙工学

【研究領域課題番号】20246122 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

航空宇宙流体力学 / 流体制御 / プラズマ / 空気力学 / プラズマアクチュエータ / 流れ制御 / 翼 / DBDプラズマアクチュエータ / 翼廻り流れの剥離制御 / LESシミュレーション / 超音速キャビティトーンノイズ / 流体力学 / 可視化

【研究成果の概要】

DBDプラズマアクチュエータによる流体剥離制御の実用化への鍵となる現象理解を目指し,小型風洞実験と高解像度な非定常流れシミュレーションを相補的に利用した研究を進めた.特に低レイノルズ数流れにおいて,アクチュエータが生成する2次元的渦構造が乱流遷移現象を誘起し,それが制御効果に強い影響を及ぼしていること,そのために適正な渦構造を誘起する時空間パラメータ設定が大切であることなどを示すことができた.制御に適した無次元パラメータの適正値が現象に応じて複数あることを明らかにした.

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2008 - 2010

【配分額】47,450千円 (直接経費: 36,500千円、間接経費: 10,950千円)

【研究分野】水工学

【研究領域課題番号】62302044 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

流体力学教育 / 数値流体力学 / 水工学教育 / 水理学教育 / 海岸工学教育 / パソコン・グラフィックス / 教育 / コンピューター・グラフィックス / 河川工学 / 海岸工学 / 水文学 / 流体力学 / アニメーション / 可視化

【研究成果の概要】

第一年度(昭和62年度)は、主に流体力学や海岸工学の基礎的問題に関して、理論解の与える数式に具体的数値条件を、パソコン・キーボードから任意に与え、それに応じ、計算がパソコン上で行われ、結果をグラフィックスとしてCRT上に表示するプログラムを作成・整備した。いわば、初心者向けのプログラムである。
第二年度(昭和64年度)においては、流れの場の美しさと複雑さを理解させることも目的の一つにし、より高度な内容について計算プログラムの開発とグラフィックスの整備を行った。したがって、初心者向けのものとは異なり、プログラムのアルゴリズムの理解よりは、計算結果を楽しみ、流体現象に親しませることに重点を置き、プログラム言語も初心者向けのBASICよりは、FORMATION、Pascal、Cなどに依ることとした。
作成したプログラムを内容別に分類すれば、次のようになる。
(1)流体現象の解析を行う高度なプログラム:任意形状の2次元および3次元場の流れ場の流速・密度(温度)・濃度分布を一般座標系
(boundary-fitted grid)により計算する汎用性の高いプログラムを開発し、山脈を越える流れ:大気-植生-土壌圏の環境の計算を行った。また、離散渦系法による乱流場の計算を行った。
(2)計算結果の表示に関するプログラム:いかに秀れた計算がなされても、それをわかり易く視覚表示できなければ、単なる数値のデータの山に過ぎない。そこで、計算結果をCRT上に表示するための3次元データのバード・アイ表示法;流線と流跡線の作図法;国土数値情報を利用したプログラムの教育効果の判定は、昭和63年8月の土木学会水工学研修会の講義の一つとして行い、一応の評価を得た。

【研究種目】総合研究(A)

【研究期間】1987 - 1988

【配分額】6,300千円 (直接経費: 6,300千円)