令和３年７月２５日（日）から２８日（水）に南アフリカ・プレトリア大学によりzoomオンライン開催された、15th International Conference on Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamicsにおいて、理工学研究科生産環境工学専攻機械工学コースの松浦一雄准教授が、Best paper賞を受賞しました。受賞した研究のテーマは航空機のジェットエンジンにおけるタービン内部圧縮性翼列流れです。
これまで翼列流れの研究では、翼列効率の低下度合を求める際に、エントロピーの非可逆的増加を表すエネルギー散逸関数が用いられてきましたが、流れの中に現れる渦運動と、音波伝播も含む渦なし運動それぞれからの寄与が不明でした。松浦准教授は、Helmholtz-Hodge分解をエネルギー散逸関数に導入した新たな定式化を非定常翼列流れに対して提案し、圧縮性Navier-Stokes方程式を忠実に数値計算して得た流れ場のデータに適用することで、上記問題を解決しました。
本研究の実施にあたり、宇宙航空研究開発機構(JAXA)のスーパーコンピュータであるJSS3を利用させていただきました。
受賞対象論文
Kazuo Matsuura
Numerical Evaluation of the Regions of High Energy Dissipation for Different Free-Stream Turbulence in Transitional Low-Pressure Turbine Flows
【以下英訳】
Dr. Kazuo Matsuura won the best paper award at the 15th International Conference on Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamics (ATE-HEFAT2021), organized online by Prof. JP Meyer, University of Pretoria, South Africa, from 25th till 28th July 2021. The topic of the awarded paper was the compressible thermo-fluid flows of a jet engine cascade.
So far, the energy dissipation function, which represents irreversible increase in entropy, has been used to quantify decrease in blade row efficiency. However, the contributions of rotational and irrotational motions were not separable in the original formulation. Dr. Matsuura proposed a new formulation for evaluating the energy dissipation function based on the Helmholtz-Hodge decomposition, applied it to the unsteady flow fields of stator-rotor interaction reproduced by high-resolution Navier-Stokes simulations, and solved the above problem.
The computations were conducted using the supercomputer systems of the Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA-JSS3).