概要

障害物であるバンプ周りの流れ解析で、AFFrが、亜音速、遷音速、超音速の圧縮性流れを正確に解析できるかを検証します。

解析条件

解析領域を図 1 に示します。 入口流速により、バンプ高さYを変更しています(表 1参照)。 両者のモデルとも、節点数約3.9万、要素数約2.5万です。

解析条件を表1にまとめています。

表1. 解析条件

解析結果

・入口流速 亜音速（マッハ数0.5）：

図 2は、 入口流速 亜音速の条件での、マッハ数分布を示します。

マッハ数分布は左右対称になっています。亜音速流れでは、バンプによる流れの乱れは発生するものの、衝撃波などは発生せず、滑らかな流れとなるため、マッハ数分布は対称性を保つと考えられます。

・入口流速 遷音速(マッハ数0.67）:

図 3は、入口流速 遷音速の条件での、マッハ数分布を示します。

バンプ部で超音速（マッハ数1.0以上）になり、衝撃波が発生し、波面の圧力が高くなっています。一部で局所的に音速を超え、急激に変化している箇所も見られます。

・入口流速 超音速(マッハ数1.65）:

図 4は、 入口流速 超音速の条件での、マッハ数分布を示します。

バンプ上流部から衝撃波が発生し、上面と下面の衝撃波が交差し、その影響が広範囲に及んでいることがわかります。

(*)参考文献：Lilek, Z.: “Ein Finite-Volumen Verfahren zur Berechnung voninkompressiblen und　kompressiblen Stromungen in komplexen　Geometrien mit beweglichen Randern und freien　Oberflachen”, Dissertation, University of Hamburg, Germany, 1995.