ラージ·エディ·シミュレーション(LES)の工学的応用

摘要

ガスタービンを始めとした，種々のターボ機械内部流れの数値解析に関しては，1980年代からk-εモデルなどのレイノルズ平均乱流モデル（Reynolds-Averaged Navier-Stokes，通常RANSと略される）を利用した定常解析の適用が盛hに研究され，1990年代には，RANSによる定常流れ解析はターボ機械の設計·開発に不可欠なツールとして定着した。 一方，計算格子よりも大きな渦（＝Large Eddy，Eddyは渦を表す）はモデル化することなく計算格子により直接計算する乱流の解析手法である，Large Eddy Simulation (LES)は，1990年頃は乱流の基礎研究ツールとして位置づけられていた。 しかし，RANSがターボ機械の設計·開発ツールとして定着した1990年代から，ターボ機械内部流れをLESにより解析する試みがなされ，現在では部分的にではあるが，LESもターボ機械の設計·開発の現場で使用され始めている。本稿ではまず，LESという解析手法について概説した後，その工学的応用に関して配慮すべき点について説明する。 最後に，筆者が専門としている流体騒音の予測に対するLES適用の現状を紹介し，今後の動向を展望したい。