数値流体力学(CFD)による高速流れの解析

本研究グループでは、数値流体力学計算を用いた超音速流れを解析しています。最近では、高繰り返しエネルギー付加を用いた抗力低減やエネルギー付加を用いた超音速旅客機の揚抗比向上について解析を行っています。

計算例

繰返しエネルギー付加のメカニズムを解明するため、単パルスエネルギー付加を行った場合に衝撃層内に形成されるbaroclinic渦を再現し、その挙動を観察。エネルギー付加によって形成されるblast waveや高温低密度領域が弧状衝撃波と干渉して渦輪を形成する様子、渦輪が衝撃層内を滞留する様子などが確認され、抗力低減効果は渦輪と関連付けられることが明らかとなっている。

関連論文

  • Sakai,T,”Supersonic Drag Performance of Truncated Cones With Repetitive Energy Depositions “,The International Aerospace Innovation , 1巻 1号 (頁:31-43)
  • Akira IWAKAWA, Takeharu SAKAI, Akihiro SASOH, “Repetition Frequency Dependence of Wave Drag Reduction Induced by Laser-Pulse-Energy Depositions,” Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, Aerospace Technology Japan, Vol. 11, 2013, pp.53-66.
  • 岩川輝,大須賀健,摩嶋亮祐,酒井武治,佐宗章弘, “円錐スパイクとエネルギー付加の組み合わせによる鈍頭物体の超音速抗力低減,” 日本航空宇宙学会論文集,Vol. 62, pp. 99-106, 2014.