ROUTE @ Mechanical Engineering Educational Program 研究テーマ担当教員・連絡先実施期間 Project ID 公開日 9 2015/09/30 超音速ジェットによる宇宙機空力加熱の数値解析准教授北村圭一 [email protected] 2015 年度秋学期（10 月～3 月）定員: 1名テーマ概要: 流体力学において数値流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）は，理論，実験に並ぶもう一つの柱である．CFD には，「実験を行わなくても（あるいは，行えなくても）流体場の詳細をコンピュータ上で知る事ができる」という大きなメリットがある．近年，コンピュータ能力や CFD 手法の発展に伴い，様々な流体現象を容易にシミュレーションする事が可能となってきた．しかしながら，計算結果から物理現象を考察したり，その計算結果自体の正しさを判断したりするのは人間である．本研究では，この自ら考えて答えを導き出す能力を養う．なお数値計算には JAXA の CFD コード FaSTAR を用い，空力解析の一連の流れを修得する．具体的な計算対象としては，火星突入時や地球再突入時の宇宙機を扱う．この時， NASA の火星探査ミッションに代表されるように，機体は減速や姿勢制御を目的として超音速ジェットを噴射する．しかしジェットが機体周囲の流体と干渉する事により，機体への加熱（「空力加熱」と言う）が過大になる可能性があるため，数値解析によりこれらを予測する必要がある．「なぜ空力加熱が増大するのか」を物理的に考察し，（共同研究相手である名古屋大学が取得した）実験データとの比較を行いながら，最終的には適したジェット強さや条件を見出す事を本研究の目標とする．衝撃波超音速ジェット計算結果例：再突入宇宙機周りのジェットと衝撃波の空力干渉（マッハ 8）履修済みであることが望ましい科目: 流体力学 I、流体力学 II、基礎流体解析スキル: 宇宙機、航空機が好きな人。圧縮性流体や空気力学、数値計算に興味がある人。Fortran、 Linux の知識があることが望ましいが、必須ではない。その他: 海外の大学院を目指す人は大歓迎です。