航空機後流現象活用のための数値計算とPIV計測による後流解析法の確立

航空機や自動車の後流における流体現象の重要性に着目し，物体後流の活用法を提案し，活用のために必要な数値計算手法の開発・検証を行った．第1に後流面でのPIV測定実験結果から圧力を精度よく推定する非接触な圧力測定のための数値計算手法を確立した．第2に効率的かつ高精度に後流現象を再現するための流体計算の機体下流域における格子生成の指針を提案した．第3に後流情報から移動機体の抵抗を算出するための手法について，基礎となる流体法則や定式化のための仮定や近似等の妥当性検証を行った上で，抵抗計算コードを開発しその適用性を確認した．また，どの流体物理諸量がどのように抵抗の発生に関与しているかが解明された．

本研究のユニークな点は，移動物体の後流や下流の物理現象に注目したことである．航空機の後引き渦や空港での離発着時管制や高速道路を走行時の自動車安全確保の観点からは，高速で移動する物体の後方では複雑な現象が広範囲にわたって起きていることが認識されていた．しかし，空力解析や設計の面では，物体近傍の現象解析が議論されており，後流の重要性に対する認識は低いと思われる．今後，自動運転や空の都市交通の整備においては，後流や下流の高精度現象解析や後流の物理現象に関する情報の活用が課題となることは必須であり，本研究がその課題解決に貢献できる可能性がある．