CFD 計算結果流れ場への後流積分抵抗計算法の適用に関する基礎的考察

摘要

航空機における最も重要な性能値として揚力，抵抗値が挙げられる．特に抵抗値を正確に数値解析によって予測することは航空機設計では重要な課題である．風洞試験では，従来，抵抗や揚力を天秤によって直接的に計測されてきた．天秤では物体全体にかかる抵抗や揚力など六分力が計測できるが，抵抗を発生原因毎に分解して計測することができない．物体表面の圧力や摩擦から抵抗を計算する翼表面積分法（Near-Field 法）が一般的である．この手法では物体が複雑な形状になると抵抗の計算結果に誤差が生じやすくなる．従来の手法の弱点を補うため，我々は移動物体後方に生じる後流の圧力値及び流速値などから物体にかかる抵抗や揚力を算出することができる後流積分法（Far-Field 法）を用いて揚・抗力値を得ようとしている.この手法は全抵抗を発生要因ごとに，形状抵抗と造波抵抗，又は誘導抵抗とエンタルピー抵抗に分解することができるという長所がある．後流積分において積分領域は計算の精度や計算コストに影響を与える．計算コストの面では積分領域を小さくしたいと考えられている．しかし，積分領域が小さすぎると後流を捉えきれない可能性がある．積分領域の選択は後流積分にとって重要な課題である．