工学部研究紹介_2021_日本語版
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研究シーズ共同研究・外部資⾦獲得実績研究キーワード数値流体⼒学・⾮圧縮性流体・⾃励振動流れ・乱流噴流・流体制御・数値計算法•開いたキャビティ自励振動流れの直接数値シミュレーション•開いたキャビティ自励振動流れの粒子法シミュレーション•開いたキャビティ自励振動流れの振動抑制流体制御シミュレーション•二次元噴流-エッジ系自励振動流れの直接数値シミュレーション•二次元乱流噴流のラージ・エディ・シミュレーション•数値計算法、とくに高精度境界条件の開発•インクジェットプリンタ内の流動解析(民間企業との共同研究)•プラスチック金型内の流動解析(民間企業との共同研究)•二次元乱流噴流中の物質拡散の直接数値シミュレーション(財団法人中部電力基礎技術研究所研究助成)•数値解析によるキャビティ自励振動流の新しい制御方法の開発(科研費(基盤研究(C))•直接数値シミュレーションによるキャビティ自励振動流の能動制御法の開発(科研費(基盤研究(C))最近の研究トピックス開いたキャビテを過ぎる自励振動流れの底面駆動法による制御制御なしの自励振動の流れ場の様子。はく離せん断層が大きく波打って振動しているキャビティ底面を上流方向にスライド駆動する制御法を適用した流れ場の様子。はく離せん断層が平らになり振動が抑制されている准教授吉⽥尚史研究から広がる未来卒業後の未来像吉田研究室は、流体の流れ現象を高性能計算機を用いて数値シミュレーションする研究を行っています。身の回りにある空気や水など流動する物質を流体といいます。流体の流れは身近な工業製品から地球環境まで広く関係しています。流体の運動をコンピューターで計算することで、目に見えない複雑な流れの現象をデータ化し可視化することで解明することを目指しています。さらに流れを制御することを目指しています。例えば、開いたキャビティを過ぎる流れの自励振動をコントロールする新しい方法を研究開発しています。流体の運動は目に見えなせん。そこで計算を高速で行うことができるハイパフォーマンスコンピューティングで数値的に解く数値シミュレーションが有効なのです。空気や水の複雑な流れを可視化することができ、その物理の解明ができるようになります。数値シミュレーションの技術は、様々な工業製品の開発に広がっています。卒業生は機械メーカーエンジニア、プラントエンジニア、ソフトウェアエンジニア、システムエンジニアなど様々な分野で活躍しています。名古屋大学工学部助手、信州大学工学部助手、講師を経て2003年より現職。研究分野は流体工学。特に、数値シミュレーションによって流体を研究する数値流体力学を専門とする。ハイパフォーマンスコンピューティングで計算する流れのメカニズムとコントロール【私の学問へのきっかけ】青い空にまっすぐに伸びる白い飛行機雲を見たことはありますか?何十トンもの飛行機が人を乗せて飛べることは不思議ではありませんか?流体力学に興味を持ったきっかけは、飛行機はなぜ飛ぶことができるのかと不思議に思ったからです。飛行機が飛べるのは翼の周りの空気の流れによって発生する揚力によることを大学の授業で知りました。目に見えない空気の流れがもつ複雑な物理に惹かれ、流体力学の研究に進みました。機械システム⼯学科キャビティ長さ2.0の自励振動(モード2)キャビティ長さ3.5の自励振動(モード3)キャビティ長さ5.0の自励振動(ウェイクモード)106

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