マイクロガスタービン実現のための非構造格子オーバーセット法による数値解析

非结构化网格重叠法实现微型燃气轮机数值分析

• 批准号: 01J08474
• 负责人: 富樫 史弥
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J08474/
• 关键词: 数値流体力学; 非構造格子; オーバーセット格子法; 接触問題; Navier-Stokes; オーバーセット

申請者らによって開発された非構造格子オーバーセット法は、飛躍的に拡張され、現在では乱流を伴う粘性流れを扱うことはもちろん、物体同士が接触したような状況でも、安定した数値計算を行うことができるようになっている。申請者らは、この拡張された非構造格子オーバーセット法を用い、マイクロガスタービン内部流の計算を行い、ローターとステーターの床面の摩擦を考慮した数値計算を行うことが可能となった。この計算結果により、床面摩擦の影響を考慮することで、より妥当な計算結果を得ることが可能となるということを確認した。さらに、物体が接触した状況では非粘性計算(Euler計算)しか行うことができなかったが、申請者らは、この手法をさらに拡張し、物体が接触した状況でも粘性計算(Navier-Stokes計算)を行うことができるようにした。マイクロガスタービンのような非常にせまい内部流の解析では壁面の影響が非常に大きく粘性計算は不可欠である。また、ローターのぶれによる壁面との接触を考慮することも非常に重要である。そのため、今回拡張されたコードはそのような解析に非常に有効なものであると思われる。現在までに拡張された本手法の成果は2003年6月にアメリカ、フロリダにて行われたAIAA会議にて発表された。さらに国際会議で発表した論文がCFD journal vol12 No1に掲載,Journal of Aircraftに掲載予定となっており、2003年に発表した論文はInternational Journal for Numerical Method in Fluids, AIAA Journalにそれぞれ一本ずつ投稿されている。

Applicants ら に よ っ て open 発 さ れ た non-structural grid オ ー バ ー セ ッ ト は, leap に company, zhang さ れ, now で は turbulence を with う viscous flow れ を Cha う こ と は も ち ろ ん, objects with James が contact し た よ う な condition で も, stable し た line the numerical calculation を う こ と が で き る よ う に な っ て い る. Applicants ら は, こ の company, zhang さ れ た non-structural grid オ ー バ ー セ ッ ト method を い, マ イ ク ロ ガ ス タ ー ビ の ン internal flow calculation を い, ロ ー タ ー と ス テ ー タ ー の bed surface friction の を consider し た line the numerical calculation を う こ と が may と な っ た. こ の results に よ り, bed surface friction の influence を consider す る こ と で, よ り properly な computing results る を こ と が may と な る と い う こ と を confirm し た. さ ら に, object が contact し た condition で は non-viscous calculation (Euler) し か line う こ と が で き な か っ た が, applicants ら は, こ の gimmick を さ ら に company, zhang し, object が contact し た condition で も viscosity calculation (Navier - Stokes) line を う こ と が で き る よ う に し た. マ イ ク ロ ガ ス タ ー ビ ン の よ う な very に せ ま い internal flow の parsing で は wall の influence very big に き が く viscosity calculation は not owe で あ る. ま た, ロ ー タ ー の ぶ れ に よ る wall と の contact を consider す る こ と も very important で に あ る. そ の た め, now back to the company, zhang さ れ た コ ー ド は そ の よ う な parsing に very に have sharper な も の で あ る と think わ れ る. Now ま で に company, zhang さ れ た this gimmick は の results in June 2003 に ア メ リ カ, フ ロ リ ダ に て line わ れ た AIAA conference に て 発 table さ れ た. さ ら に International conference で 発 table し た が CFD journal paper vol12 No1 に first white jasmines, journal of Aircraft に first white jasmines load designated と な っ て お り, 2003 に 発 table し た paper は International journal for Numerical Method in Fluids, AIAA Journalにそれぞれ one ず submission されて る る.

项目成果

F.Togashi, Y.Ito, K.Nakahashi, S.Obayashi: "Overset Unstructured Grids Method for Viscous Flow Computations"21^<st> AIAA Applied Aerodynamics Conference, Orlando, FL, U.S.A, June 2003. (2003)

F.Togashi、Y.Ito、K.Nakahashi、S.Obayashi：“粘性流计算的重叠非结构化网格方法”21^<st> AIAA 应用空气动力学会议，美国佛罗里达州奥兰多，2003 年 6 月。（2003 年）

F.Togashi, Y.Ito, K.Nakahashi, S.Obayashi: "Extensions of Overset Unstructured Grids to Multiple Bodies in Contact"Journal of Aircraft. (未定). (2004)

F.Togashi、Y.Ito、K.Nakahashi、S.Obayashi：“重叠非结构化网格到多个接触体的扩展”飞机杂志（2004 年）。

F.Togashi, Y.Ito, M.Murayama, K.Nakahashi, T.Kato: "Numerical simulation of flow around an insect in flight"CFD journal. Vol12, No1. 98-106 (2003)

F.Togashi、Y.Ito、M.Murayama、K.Nakahashi、T.Kato：“飞行中昆虫周围流动的数值模拟”CFD 期刊。