画像処理と流体力学の融合による衝撃波検知と高精度実用乱流計算

图像处理与流体动力学相结合的冲击波检测和高精度实用湍流计算

• 批准号: 21KK0258
• 负责人: 北村 圭一
• 金额: $ 5.16万
• 依托单位: Yokohama National University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022 至 2024
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21KK0258/
• 关键词: 数値流体力学; 乱流; 衝撃波

衝撃波は圧縮性流体における物理量の不連続面である．基課題では画像処理（情報工学分野）におけるエッジ検出法『Canny法』を衝撃波に応用する事で，衝撃波を自動で簡単かつ正確に検知している．そしてこれを組み込んだ高精度流体計算法の構築に取り組んでいる．ただしその適用範囲は現状，乱れの無い「層流」状態に限られている．本国際共同研究では，これをより現実的な「乱流」状態に発展させる．実用乱流計算の世界的実績を有する英国ケンブリッジ大学Paul G. Tucker教授と共同研究を実施し，衝撃波と乱流を共に安定かつ精度良く捕捉する方法を提案する．衝撃波と乱流は，その数値的な扱い方が真逆となる．前者は計算手法中の「数値散逸」を上げて安定に捉える必要がある事に対し，乱流は数値散逸を下げないと精度良く捉えられない．よって衝撃波をCEDRICで正確に検知して計算を安定化し，それ以外の位置における「乱流」は数値散逸を抑えて精度良く捉える事が本国際共同研究の目的である．乱流は層流と異なり，多くの場合にモデル化を要する．TuckerらはハイブリッドRANS/LESモデルの範疇で，古典的な数値解法に対し数値散逸を制御する事で実用乱流の高精度計算を行っている．ただし対象は衝撃波の発生しない亜音速流れであり，ここで使用されたRoeの方法は実のところ衝撃波で不安定になる事が知られている．この衝撃波における異常解発生の問題を克服したのが申請者らの提案したSLAU2である．これらをうまく組み合わせれば，衝撃波および乱流を安定かつ精度良く計算できると考えた．2022年度は基課題を仕上げつつ，渡航の準備を進めている．

The physical quantity is not affected by the physical quantity. The basic problem is the drawing theory (the distinction between engineering and engineering). The method of "Canny method" is used in this paper. The automatic tracking system is correct and accurate. The high-precision hydrographic algorithm is used to obtain the accuracy of the data acquisition system. The application range of the data acquisition system is correct, and there is no data flow in the system. National and international joint research protocols The state of turbulence in the world has been calculated by Professor Paul G. Tucker of the University of California in the United Kingdom. Professor Gregory G. The calculation method of the former is accurate and accurate. In the former, the accuracy of the calculation method is correct, and the calculation method of the former is correct. In the former calculation method, the calculation method is stable and stable, and the turbulence calculation is accurate. In addition, the location, the turbulence, the dissipation, the accuracy, the accuracy The classical method of numerical solution, the control of numerical escape, the high-precision calculation of turbulent flow, the high-precision calculation of velocity of sound, the speed of sound and the speed of sound The Roe method was used to determine the accuracy of turbulence, stability, stability, The ferry is ready to prepare for the first round of the trip.