研究経歴 【 表示 ／ 非表示 】

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• 数値的評価法に基づく高速・低速・混相流統合解析新手法の研究

  研究期間：

著書 【 表示 ／ 非表示 】

著書 【 表示 ／ 非表示 】

• Advancement of shock capturing computational fluid dynamics methods : numerical flux functions in finite volume method

  Kitamura Keiichi（ 担当： 単著）

  Springer  2020年11月  （ ISBN:9789811590108 ）

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  総ページ数：147   担当ページ：147   記述言語：英語 著書種別：学術書

  This book offers a compact primer on advanced numerical flux functions in computational fluid dynamics (CFD). It comprehensively introduces readers to methods used at the forefront of compressible flow simulation research. Further, it provides a comparative evaluation of the methods discussed, helping readers select the best numerical flux function for their specific needs.
  
  The first two chapters of the book reviews finite volume methods and numerical functions, before discussing issues commonly encountered in connection with each. The third and fourth chapter, respectively, address numerical flux functions for ideal gases and more complex fluid flow cases― multiphase flows, supercritical fluids and magnetohydrodynamics. In closing, the book highlights methods that provide high levels of accuracy.
  
  The concise content provides an overview of recent advances in CFD methods for shockwaves. Further, it presents the author’s insights into the advantages and disadvantages of each method, helping readers implement the numerical methods in their own research.

• 空飛ぶクルマ　 ～空のモビリティ革命に向けた開発最前線～

  北村圭一, 嶋　英志,（監修）中野　冠（ 担当： 分担執筆 ,  範囲: 第1編　第3章　第1節　空気力学による空飛ぶクルマ設計）

  株式会社NTS  2020年10月  （ ISBN:978-4-86043-678-0 C3 ）

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  総ページ数：280   担当ページ：10   記述言語：日本語 著書種別：学術書

学位論文 【 表示 ／ 非表示 】

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• 極超音速衝撃波干渉流れの数値解析

  北村圭一

  2008年3月

  学位論文（博士）   単著  

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  名古屋大学（工学研究科航空宇宙工学専攻）
  極超音速衝撃波干渉流れの数値解法および数値計算について研究を行った。また，検証用の実験も行った。
  

• 二段式宇宙往還機における空力干渉流れ場の数値解析

  北村　圭一

  2004年2月

  学位論文（修士）   単著  

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  名古屋大学（工学研究科航空宇宙工学専攻）
  二段式宇宙往還機(TSTO)周りに作られる極超音速空力干渉流れ場を数値的に明らかにした。

論文 【 表示 ／ 非表示 】

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• ダブルコーン型再使用ロケットの迎角60ºでの横力特性に関する風洞試験と数値解析

  髙木 雄哉, 武藤 智太朗, 北村 圭一, 野中 聡

  日本航空宇宙学会論文集   70 ( 1 )   14 - 21   2022年2月  [査読有り]

  DOI CiNii Research

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  記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：一般社団法人 日本航空宇宙学会   共著  

  <p>In order to reduce launch cost, ISAS/JAXA has been developing a reusable vertical-takeoff and vertical-landing (VTVL) rocket. Currently, the prototype model ``RV-X'' is being developed. This rocket adopts nose-entry returning flight system and needs the turnover maneuver before landing. It is known that the side-force is generated by asymmetrical vortices when the rocket flies at high angles of attack, and also known that the apex angle of the nose cone affects the magnitude of side force. In this study, we conducted wind tunnel testing and CFD on the aerodynamics of the RV-X with a double-cone nose. The surface flow field were used for CFD validation. Consequently, we obtained following findings: 1) the slight asymmetry of the experimental model due to machining accuracy and surface roughness significantly affected the magnitude of side force, 2) the flow field by CFD at 60º angle-of-attack was qualitatively consistent with the surface flow field visualized by an oil-flow technique, 3) the vortices generated from the nose collapsed at the rear part of the body and formed an asymmetrical flow field, 4) the generation of asymmetrical vortices with respect to the angle of attack was influenced primarily by the first cone, but the created side force was determined by interactions of the first and the second cones. </p>

• SLAU2-HLLD Numerical Flux with Wiggle-Sensor for Stable Low Mach Magnetohydrodynamics Simulations

  Tomohiro Mamashita, Keiichi Kitamura, Takashi Minoshima

  Computers & fluids   231   105165-1 - 105165-12   2021年12月  [査読有り]

  DOI Web of Science

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  記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著  

• Numerical Study of Surface Pressure Fluctuation on Rigid Disk-Gap-Band-Type Supersonic Parachutes

  Kitamura K., Fukumoto K., Mori K.

  AIAA JOURNAL   58 ( 12 )   5347 - 5360   2020年12月  [査読有り]

  DOI Web of Science

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  記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   共著  

• Improvement of the Aerodynamic Characteristics of Wings with 3D Laminar Separation Control using the Moving Surface Method

  OGAWA Suguru, KITAMURA Keiichi

  TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES, AEROSPACE TECHNOLOGY JAPAN   18 ( 6 )   289 - 298   2020年11月  [査読有り]

  DOI CiNii Research

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  記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：一般社団法人 日本航空宇宙学会   共著  

  <p>In recent years, research is actively being conducted on unmanned air vehicles (UAVs), micro-air vehicles (MAVs), and Mars airplanes. In these flights, there is a common problem that laminar separation likely occurs due to the low Reynolds number (Re = 10⁴–10⁵) flight conditions. Laminar separation causes a reduction in the lift-to-drag ratio and hence needs to be controlled. In this study, we utilize the “moving surface method” to resolve this problem. This method supplies momentum to the separation part and controls flow near the wing surface by actively moving the upper surface in the direction of uniform flow; the 2D effect of this method has been demonstrated in a previous study. In this study, we successfully extended this effect to 3D wings. Upon applying the moving surface method, the NACA0006 wing achieved the largest lift-to-drag ratio improvement at an angle-of-attack of 6° and this was achieved by the Ishii wing as well. This is because, in this method, the laminar-separation bubble disappears, thus leading to a large drag reduction. In addition, as the angle-of-attack increases, differences in the 2D flow field become prominent and a strong 3D flow field appears, even when the moving surface method is not applied; at an angle-of-attack of 9°, many small vortices are generated, which complicates the flow field. The aerodynamic coefficient also varies; especially, the 3D drag coefficient is larger than its 2D counterpart. The moving surface method thus successfully suppresses 3D flow and flow separation, leading to a 2D attached flow field.</p>

  その他リンク： https://ci.nii.ac.jp/naid/130007935961

• 横断噴流空力干渉を伴う三次元極超音速空力加熱の数値計算

  北村 圭一, 長谷 尚央也, 田口 正人, 森 浩一

  航空宇宙技術   19 ( 0 )   141 - 150   2020年10月  [査読有り]

  DOI CiNii Research

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  記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：一般社団法人 日本航空宇宙学会   共著  

  <p>Hypersonic aeroheating is one of challenging tasks in the modern Computational Fluid Dynamics (CFD), partly due to difficulties in accurate capturing of shockwaves and thermal boundary-layers, and partly due to lack of the reference data. We have tackled this problem by computationally reproducing the heating created by a hypersonic-flow/cross-flow-jet aerodynamic interaction. In the first half of this work, we surveyed both numerical flux functions and computational grids, and reached the conclusion that both AUSM⁺-up2 and SLAU2 successfully yielded analytical heating values with symmetry profiles over a blunt-body at Mach 8.1 (without the jet), as long as the minimum cell size was set small enough (cell-Reynolds-number being 0.32 or smaller). Then the second half was dedicated to the cross-flow-jet interaction. Using AUSM⁺-up2, we again succeeded in simulating the jet-interaction-induced aeroheating and pressure augmentations and their distributions, as well as complicated three-dimensional flow structures. Furthermore, a new heating mechanism not tied to pressure increase has been identified. These pieces of information are expected to serve as one of guidelines for hypersonic CFD, new insights into hypersonic flow physics, and also additional data for validation purposes.</p>

  その他リンク： https://ci.nii.ac.jp/naid/130007931612

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総説・解説記事等 【 表示 ／ 非表示 】

総説・解説記事等 【 表示 ／ 非表示 】

• 横浜国立大学空気力学研究室における可視化事例：衝撃波と渦

  北村 圭一

  可視化情報学会誌   41 ( 162 )   15 - 16   2021年  [依頼有り]

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  担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：日本語   掲載種別：記事・総説・解説・論説等（大学・研究所紀要）   単著  

• 全速度流体計算スキームSLAUの開発

  嶋 英志, 北村 圭一

  日本航空宇宙学会誌   69 ( 12 )   337 - 340   2021年

  DOI CiNii Research

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  記述言語：日本語   掲載種別：記事・総説・解説・論説等（大学・研究所紀要）   出版者・発行元：一般社団法人 日本航空宇宙学会   共著  

受賞 【 表示 ／ 非表示 】

受賞 【 表示 ／ 非表示 】

• 令和4年度 科学技術分野の文部科学大臣表彰 科学技術賞（研究部門）

  2022年04月   文部科学省   ロケットや車の開発を容易にした世界標準流体計算法の研究  

  受賞者：嶋英志，北村圭一

• 平成31年度 科学技術分野の文部科学大臣表彰 若手科学者賞

  2019年04月   文部科学省   国産ロケット開発に資する安定で正確な流体計算法の研究  

  受賞者：北村圭一

• 第30回（令和2年度）日本航空宇宙学会技術賞（基礎技術部門）

  2021年04月   日本航空宇宙学会   全速度流体計算スキームSLAUの開発  

  受賞者：嶋英志，北村圭一

• 日本機械学会　宇宙工学部門　第97期（2019年度）一般表彰スペースフロンティア

  2020年03月   日本機械学会　宇宙工学部門  

  受賞者：「再使用高頻度宇宙輸送システム」空力研究チーム（代表者：北村圭一，野中聡）

• 日本機械学会　流体工学部門　第97期（2019年度）フロンティア表彰

  2019年11月   日本機械学会　流体工学部門  

  受賞者：北村圭一

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科研費（文科省・学振）獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】

科研費（文科省・学振）獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】

• 画像処理と流体力学の融合による衝撃波検知と高精度実用乱流計算

  2022年3月 - 2025年3月

  国際共同研究強化(A)

  代表者：北村圭一

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  担当区分：研究代表者  資金種別：競争的資金

• 前方流速場nudgeによる衝撃波変調～波面消失原理実証と応用展開

  2021年4月 - 2025年3月

  科学研究費補助金  基盤研究(A)

  代表者：佐宗 章弘

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  資金種別：競争的資金

• 画像処理と流体力学の融合による衝撃波検知と64倍解像度流体計算

  2019年4月 - 2022年3月

  科学研究費補助金  基盤研究(C)

  代表者：北村圭一

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  資金種別：競争的資金

• 飛翔体（ひしょうたい）のふしぎ～飛行機やドローンを上手く飛ばすには～

  2019年4月 - 2020年3月

  科学研究費補助金  研究成果公開促進費 (研究成果公開発表)

  代表者：北村圭一

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  資金種別：競争的資金

• 飛翔体（ひしょうたい）のふしぎ～飛行機やドローンを上手く飛ばすには～

  2018年4月 - 2019年3月

  科学研究費補助金  小・中・高校生のためのプログラム　ひらめき☆ときめきサイエンス～ようこそ大学の研究室へ～KAKENHI（研究成果の社会還元・普及事業）

  代表者：北村圭一

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  資金種別：競争的資金

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その他競争的資金獲得・外部資金受入状況 【 表示 ／ 非表示 】

その他競争的資金獲得・外部資金受入状況 【 表示 ／ 非表示 】

• 空飛ぶクルマの空力設計DXと実機飛行

  2022年3月 - 2023年2月

  国立研究開発法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）  官民による若手研究者発掘支援事業／マッチングサポートフェーズ

  代表者：北村圭一

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  担当区分：研究代表者

• COVID-19飛沫感染予測に向けた空気中を漂う固体粒子の混相流シミュレーション（継続）

  2021年11月 - 2022年10月

  公益財団法人 住友財団  公益財団法人 住友財団　基礎科学研究助成

  代表者：北村圭一

• 低速バフェット現象に対するSAベースのDES解析手法の改善に関する研究（その２）

  2021年7月 - 2022年2月

  宇宙航空研究開発機構 (JAXA)  JAXA

  代表者：北村圭一

• 爆発，爆轟の精密シミュレーションに向けた移動衝撃波の数値計算法確立

  2021年6月 - 現在

  民間財団等  公益財団法人 火薬工業技術奨励会　2021年度研究助成

  代表者：北村圭一

• 液体物理に忠実なシミュレーションによる飛沫・エアロゾル挙動予測

  2021年6月 - 2022年3月

  民間財団等  公益財団法人 横浜工業会 研究助成

  代表者：北村圭一

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研究発表 【 表示 ／ 非表示 】

研究発表 【 表示 ／ 非表示 】

• NUMERICAL STUDY ON AIRBORNE DROPLETS USING TWOFLUID MODELLED MULTIPHASE FLOW SIMULATIONS

  Aono, J., Kitamura, K., and Shimizu, T.

  The 7th International Conference on Jets, Wakes and Separated Flows 2022  2022年3月 

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  開催年月日： 2022年3月

  記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

  開催地：Full On-line  

• Numerical Analysis on Axial Force Characteristics of Reusable Launch Vehicle during Return Phase

  Mamashita, T., Muto, T., Kitamura, K., and Nonaka, S.

  33rd International Symposium on Space Technology and Science (ISTS)  2022年3月  JSASS

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  開催年月日： 2022年3月

  記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

  開催地：Virtual Event  

• 剛体 DGB 型超音速パラシュートにおけるキャノピー内外圧力変動の数値流体解析

  眞柄孝基，北村圭一（横国大）

  2021年度衝撃波シンポジウム  2022年3月  衝撃波研究会

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  開催年月日： 2022年3月

  記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  開催地：オンライン  

• 画像処理を応用した多次元衝撃波検知型 CFD 手法の検討

  北村圭一（横国大）

  2021年度衝撃波シンポジウム  2022年3月  衝撃波研究会

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  開催年月日： 2022年3月

  記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  開催地：オンライン  

• 弱い移動衝撃波の捕獲における数値的課題

  福嶋 岳(名大) , 北村圭一(横国大) , 佐宗 章弘(名大)

  第35回数値流体力学シンポジウム  2021年12月  日本流体力学会

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  開催年月日： 2021年12月

  記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  開催地：オンライン  

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学会誌・論文誌編集等 【 表示 ／ 非表示 】

学会誌・論文誌編集等 【 表示 ／ 非表示 】

• Aerospace Technology Japan

  Associate Editor 

  2019年

  -

  現在

   

共同研究希望テーマ 【 表示 ／ 非表示 】

共同研究希望テーマ 【 表示 ／ 非表示 】

共同・受託研究情報 【 表示 ／ 非表示 】

共同・受託研究情報 【 表示 ／ 非表示 】

• 低速バフェット現象に対するSAベースのDES解析手法の改善に関する研究（その２）

  提供機関: 宇宙航空研究開発機構 (JAXA)  企業等からの受託研究  

  研究期間： 2021年07月  -  2022年2月 

• 低速バフェット現象に対するSAベースのDES解析手法の改善に関する研究

  提供機関: 宇宙航空研究開発機構 (JAXA)  企業等からの受託研究  

  研究期間： 2020年09月  -  2021年3月 

• 非定常数値流束を導入した高解像度DDESによる低速バフェットの解析

  提供機関: 宇宙航空研究開発機構 (JAXA)  企業等からの受託研究  

  研究期間： 2019年07月  -  2020年3月 

• 領域判別関数を導入した高解像度スキームを用いた低速バフェットの解析

  提供機関: 宇宙航空研究開発機構 (JAXA)  企業等からの受託研究  

  研究期間： 2018年06月  -  2019年3月 

• 高解像度スキームを用いた低速バフェットの解析

  提供機関: 宇宙航空研究開発機構 (JAXA)  企業等からの受託研究  

  研究期間： 2017年06月  -  2018年3月 

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担当授業科目（学内） 【 表示 ／ 非表示 】

担当授業科目（学内） 【 表示 ／ 非表示 】

• 2022年度   流体力学Ⅱ

  理工学部

• 2022年度   熱流体システム設計B

  大学院理工学府

• 2022年度   熱流体システム設計A

  大学院理工学府

• 2022年度   熱流体システム製作B

  大学院理工学府

• 2022年度   熱流体システム製作A

  大学院理工学府

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教育活動に関する受賞 【 表示 ／ 非表示 】

教育活動に関する受賞 【 表示 ／ 非表示 】

• 第24回（2019年度）工学教育賞（文部科学大臣賞）

  2020年03月25日   日本工学教育協会  

  受賞者（グループ）： 横浜国立大学理工学部（代表者：福田淳二教授）

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  出る杭を伸ばす学部教育プログラムROUTE（Research Opportunities for UndergraduaTEs）の実践

• 2019年度　日本機械学会教育賞

  2020年03月02日   日本機械学会  

  受賞者（グループ）： 横浜国立大学・機械工学教育 プログラム（代表者：丸尾 昭二教授）

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  学部１年生から最先端研究に参加できるROUTE〔Research Opportunities for UndergraduaTEs〕プロジェクトの実践

その他教育活動及び特記事項 【 表示 ／ 非表示 】

その他教育活動及び特記事項 【 表示 ／ 非表示 】

• 2021年03月

  　

  　

  理工学部長表彰   (学生の学会賞等の受賞実績)

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  受賞者：山口拓真（横浜国立大学理工学部 機械・材料・海洋系学科 機械工学(EP)学部4年） 指導教員：北村圭一 准教授 授与団体：横浜国立大学理工学部 受賞年月：2021(R3)年3月25日 その他：サイエンス・インカレ・コンソーシアム参加企業賞「ファーウェイ賞」受賞した功績を表し、授与された。

• 2021年02月

  　

  　

  サイエンス・インカレ・コンソーシアム参加企業賞「ファーウェイ賞」   (学生の学会賞等の受賞実績)

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  受賞者：山口拓真（横浜国立大学理工学部 機械・材料・海洋系学科 機械工学EP 学部4年） 指導教員：北村圭一 准教授 受賞論文：「高い空力性能を有する胴体形状とは！？空飛ぶクルマや超音速旅客機の実現に向けて」 授与団体：サイエンス・インカレ　コンソーシアム　華為技術日本株式会社（ファーウェイ・ジャパン） 受賞年月：2021(R3)年2月28日 https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000012.000074347.html

• 2020年12月

  　

  　

  優秀発表賞（日本航空宇宙学会）   (学生の学会賞等の受賞実績)

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  受賞区分：博士前期・修士 組織：横浜国立大学 大学院理工学府 機械・材料・海洋系工学専攻 航空宇宙工学 組織名（和）： 組織名（英）： 主たる指導教員 ：有 受賞者　：筒井史也 発表タイトル　：「非対称に配置された2つの突起を有する細長物体の空力解析」

• 2019年11月

  　

  　

  優秀発表賞（日本航空宇宙学会）   (学生の学会賞等の受賞実績)

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  受賞区分：博士前期・修士 組織：横浜国立大学 大学院理工学府 機械・材料・海洋系工学専攻 航空宇宙工学 組織名（和）： 組織名（英）： 主たる指導教員 ：有 受賞者　：髙木雄哉 発表タイトル　：「フラップ角の異なるボルテックス・フラップを用いた再使用ロケットの大迎角におけるDDES解析」

• 2019年07月

  　

  　

  Student Competition Award (32nd International Symposium on Shock Waves (ISSW32))   (学生の学会賞等の受賞実績)

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  受賞区分：博士前期・修士 組織：横浜国立大学 大学院理工学府 機械・材料・海洋系工学専攻 航空宇宙工学 受賞者：藤本 剛史 組織名（和）： 組織名（英）： 主たる指導教員：有

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委員歴 【 表示 ／ 非表示 】

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• 日本機械学会　宇宙工学部門委員会

  2021年04月 - 2022年3月  委員

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  委員区分：学協会 

• 日本機械学会神奈川ブロック 幹事会

  2021年03月 - 2023年2月  委員

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  委員区分：学協会 

• 日本機械学会 RC286 流れの先進的計測・シミュレーション法と流体情報の高度利用に関する研究分科会

  2020年04月 - 2023年3月  委員

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  委員区分：学協会 

• 33rd ISTS

  2020年04月 - 2022年3月  空力部門委員長

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  委員区分：学協会 

• 第34回数値流体力学シンポジウム

  2020年04月 - 2021年3月  実行委員

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  委員区分：学協会 

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社会活動（公開講座等） 【 表示 ／ 非表示 】

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• 探求の階段（テレビ東京／BSテレ東）

  役割：出演,　取材協力

  テレビ東京／BSテレ東  探求の階段  2022年2月

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  対象： 大学生,　大学院生,　教育関係者,　研究者,　学術団体,　企業,　メディア,　その他

  種別：テレビ・ラジオ番組

  ＴＶ取材(出演)：工学研究院　北村 圭一准教授
  放送内容：航空機や車、建築など幅広い分野で応用されている「流体力学」についてのインタビューが放送
  放送日時：2022年2月10日（木）22:58～23:06
  2022年2月19日（土）21:55～22:00

• 招待講演

  役割：講師

  日本機械学会　2021年度年次大会　特別行事企画「先端技術フォーラム」F19100 宇宙工学分野における数値解析技術の展開［宇宙工学部門，計算力学部門企画］[F191-03]   圧縮性流体計算法の研究と国産ロケット開発への応用  オンライン  2021年9月

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  対象： 大学院生,　研究者,　学術団体,　企業

  種別：講演会

• 話題提供

  役割：講師

  日本機械学会　RC286「流れの先進的計測・シミュレーション法と流体情報の高度利用に関する研究分科会」  有限体積法における静止衝撃波および移動衝撃波捕獲の現状と課題  オンライン  2021年8月

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  対象： 研究者,　学術団体,　企業

  種別：セミナー・ワークショップ

• 招待講演

  役割：講師

  STEシミュレーション研究会・KDKシンポジウム 合同研究会  衝撃波を安定かつ高精度に解く新しい数値解法  オンライン  2021年3月

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  対象： 大学院生,　研究者,　学術団体

  種別：講演会

• 講演

  役割：講師

  公益社団法人 自動車技術会　CFD技術部門委員会  圧縮性流体計算法の研究とモノづくりへの貢献  オンライン  2021年1月

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  対象： 研究者,　企業

  種別：講演会

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メディア報道 【 表示 ／ 非表示 】

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• 探求の階段 #119「空気のチカラで宇宙へ！／北村圭一（横浜国立大学　准教授）」（テレビ東京／BSテレ東）

  テレビ東京／BSテレ東  探求の階段  自身の研究に関するインタビュー内容が放映されました。  2022年2月

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  執筆者：本人 

  2022年2月10日（木）
  空気のチカラで宇宙へ！／北村圭一（横浜国立大学　准教授）
  目は見えない空気などの流れを見えるようにする。
  その学問を「流体力学」と呼ぶ。その流体力学は航空機や車、建築など幅広い分野で応用されている。
  北村さんは流体力学でロケットや空飛ぶ車を研究する人物。その探究心に迫る。
  
  （番組Webページより引用）

• 「新・情報7daysニュースキャスター」（TBSテレビ）

  TBSテレビ  新・情報7daysニュースキャスター  2020年7月

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  放送日時：2020年7月11日(土)22:00-
  放送内容：車体後方の剥離渦について解説
  ※TBS．（TBS「Nスタ」，2020年07月13日，においても解説映像が再度使用された．

• 「スーパーJチャンネル」（テレビ朝日）

  テレビ朝日  スーパーJチャンネル  剥離渦に関する解説内容が紹介されました．  2020年7月

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  執筆者：本人 

• 「空飛ぶクルマ」実用化へ 運航ルールや技術開発など議論（NHK）

  NHK  NHK　ニュースウォッチ9  2018年8月

学内活動 【 表示 ／ 非表示 】

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