空力・空力音響基盤技術としての階層型直交格子法を用いる圧縮性流体解析法の構築
【研究分野】航空宇宙工学
【研究キーワード】
直交格子法 / 圧縮性流体力学 / 航空機設計 / 空力音響 / 最適化 / 流体構造連成 / 高次精度スキーム / カットセル法 / 数値流体力学 / 流体力学 / 直交格子 / 並列計算 / 流体 / 埋め込み境界法 / 乱流モデル / 航空宇宙工学 / 階層型直交格子
【研究成果の概要】
航空機の安全性・燃費・環境適合性の更なる向上に寄与する事を目指し，その基盤技術として，航空宇宙分野で重要な高レイノルズ数・圧縮性流れの解析に適用可能な階層型直交格子法に基づく流体解析法を構築した。これまでも航空機周りの流れ場の解析を実施することは可能であったが，完全自動格子生成が可能な階層型直交格子法を用いた解析には様々な課題があった。本研究ではそれらの課題に取り組み，様々な解析事例を通じて新規提案方法の有効性を示した。新しく構築した流体解析法を翼や航空機周りの空力・空力音響解析，流体構造連成や最適化計算に適用できることを示した。
【研究の社会的意義】
新しく開発される民間航空機には，安全性・燃費・環境適合性の更なる向上が求められており，その実現のためには数値流体力学が不可欠な技術だが，依然として数値流体力学を専門としない研究者・技術者が簡単に利用できるツールではない。そこで本研究では，航空機周り流れの流体解析の準備手続きを大幅に自動化できる新しい流体解析ツールを構築した。革新的な航空機形態・空力デバイス・空力騒音低減デバイスのアイディアを思いついた時に直ちに流体解析が実行できるようになることにより，CFDを専門としない航空宇宙分野の研究者・技術者の利用拡大が見込まれ，より優れた航空機空力設計が可能になると期待される。
【研究代表者】
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31
【配分額】23,270千円 (直接経費: 17,900千円、間接経費: 5,370千円)