Construction of "Numerical Airplane" and "Numerical Vehicle"-A study on unified simulation of fluid dynamics and flight dynamics

“数值飞机”和“数值飞行器”的构建——流体动力学与飞行动力学统一仿真研究

• 批准号: 21560175
• 负责人: MATSUNO Kenichi
• 金额: $ 3.24万
• 依托单位: Kyoto Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21560175/
• 关键词: 流体工学; シミュレーション工学; 航空宇宙工学; 飛行力学; 運動力学

"Numerical Airplane" and "Numerical Vehicle", which are unified simulation systems of fluid dynamics and flight dynamics, have been constructed. As a basic method of approach," Moving Computational Domain(MCD)"method was proposed in this study. The MCD method is able to simulate a flow field around flying airplane without a limitation of the size of computational region by translating computational domain itself according to the motion of the airplane inside. A whole of flight, from taking-off to climbing, cruising, banked-turn, descending and finally landing, has been completely and continuously simulated in this study. The weak-coupled interaction between fluid dynamics and flight dynamics has been applied in this unified fluid/flight dynamics simulation.

构建了流体动力学和飞行动力学的统一仿真系统“数值飞机”和“数值飞行器”。作为一种基本的方法，本研究提出了“移动计算域（MCD）”方法。MCD方法可以根据飞机内部的运动，对计算域本身进行平移，从而不受计算区域大小的限制，可以模拟飞行中的飞机周围的流场。本研究完整、连续地模拟了飞机从起飞到爬升、巡航、倾斜转弯、下降、最后着陆的整个飞行过程。在统一的流体/飞行动力学仿真中，采用了流体动力学和飞行动力学之间的弱耦合相互作用。

项目成果

Progressive Development of Moving-Grid Finite-Volume Method for Three-Dimensional Incompressible Flows

三维不可压缩流移动网格有限体积法的逐步发展

• 发表时间: 2008
• 作者: 仲智博紀;松野謙一;山川勝史;S.Asao
• 通讯作者: S.Asao

ハイブリッド移動格子有限体積法による津波のシミュレーション

使用混合移动网格有限体积法进行海啸模拟

• 发表时间: 2010
• 作者: 安養寺弘樹;松野謙一;山川勝史
• 通讯作者: 山川勝史

格子モーフィングを適用した移動計算領域法のよるMotoGPマシンのサーキット走行モデルの流れのシミュレーション

使用应用晶格变形的移动计算域方法模拟 MotoGP 机器的电路驱动模型的流程

• 发表时间: 2010
• 作者: 井上貴博;松野謙一
• 通讯作者: 松野謙一

Domino法に基づく物体透過格子法による移動物体周り非圧縮流れの並列計算の検討

基于多米诺方法的物体传输网格法并行计算运动物体不可压缩流研究

• 发表时间: 2010
• 作者: 浅尾慎一、松野謙一;堂原教義
• 通讯作者: 堂原教義

複数移動境界を持つ非圧縮性流れに対する物体透過格子法

多移动边界不可压缩流的对象传输网格方法

• 发表时间: 2009
• 作者: 浅尾慎一;波留達也;松野謙一
• 通讯作者: 松野謙一