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 ）

  CiNii Amazon

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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 】

論文 【 表示 ／ 非表示 】

• Improved hybrid approach of monotonic upstream-centered scheme for conservation laws and discontinuity sharpening technique for steady and unsteady flows

  福嶋 岳, 北村 圭一

  Physics of Fluids   36 ( 4 )   2024年4月  [査読有り]

  DOI Web of Science CiNii Research

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  担当区分：最終著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：American Institute of Physics   共著  

  In finite-volume methods, monotonic upstream-centered schemes for conservation laws (MUSCL) offer second-order spatial accuracy but tend to produce highly dissipative solutions for density discontinuity and weak shock waves. To address this limitation within a second-order framework, a novel strategy for hybridizing MUSCL with the tangent of the hyperbola interface capturing technique for both steady and unsteady compressible flows is presented. This hybridization optimizes the process based on the degree of nonlinearity and discontinuity around the target cells, providing a novel method to sharply resolve weak shock waves and robustly compute strong shock waves within the hybrid scheme. The proposed scheme sharply captures exceedingly weak shock waves that conventional MUSCL fails to resolve accurately due to excessive numerical dissipation. Furthermore, for resolving small vortices induced by instability at slip lines, computational results demonstrate high-resolution surpassing fifth-order spatial accuracy schemes within this second-order spatial accuracy framework with less computational cost. Moreover, the scheme exhibits commendable convergence and robustness when applied to steady-state problems featuring strong shock waves. This scheme offers a more precise and high-resolution alternative to conventional MUSCL for compressible flow computations, as it requires no additional stencil for reconstruction, unlike conventional fifth-order schemes.

• Towards shock-stable and accurate hypersonic heating computations: A new pressure flux for AUSM-family schemes

  Kitamura, K. and Shima, E.

  Journal of Computational Physics   245 ( 15 )   62 - 83   2013年7月  [査読有り]

  DOI Web of Science

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  担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Elsevier   共著  

  極超音速熱流束を精度良く予測する新手法の提案。

• Numerical and Experimental Investigations of Epsilon Launch Vehicle Aerodynamics at Mach 1.5

  Keiichi Kitamura, Satoshi Nonaka, Kazuto Kuzuu, Junya Aono, Keiichiro Fujimoto, and Eiji Shima

  Journal of Spacecraft and Rockets   50 ( 4 )   896 - 916   2013年7月  [査読有り]

  DOI Web of Science

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  担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：AIAA   共著  

  イプシロンロケット試験機（マッハ1.5）の空力シミュレーションおよび風洞試験

• Evaluation of Euler Fluxes for Hypersonic Flow Computations

  Kitamura, K., Roe, P., and Ismail, F.

  AIAA Journal   47 ( 1 )   44 - 53   2009年  [査読有り]

  DOI

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  担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：AIAA   共著  

• A Study on Aerodynamic Characteristics of a Slender Body in Pitching Motion by Surface Pressure Measurement

  TAMAI Ryota, MAMASHITA Tomohiro, NONAKA Satoshi, KITAMURA Keiichi, ODAGIRI Kimihide, OGAWA Hiroyuki

  Journal of Evolving Space Activities   2 ( 0 )   n/a   2024年9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：宇宙技術および科学の国際シンポジウム   共著  

  <p>Transportation efficiency of a reusable launch vehicle must be improved in order to realize low cost and frequent space transportation. Utilizing aerodynamic force instead of the engine thrust is effective during a return flight of a reusable vehicle. However, the feasibility of such a return flight is questionable since aerodynamic characteristics are not understood enough for a slender body in a pitching motion over a wide range of angles of attack. We investigated the surface pressure distribution of a slender body both in pitching motions and in the steady condition in a wind tunnel experiment, covering a range of angles of attack from 0° to 180°. Our results show the pitching motion has a significant influence in delaying the transition of surface pressure. From the measured surface pressure, we evaluated the variation of aerodynamic characteristics corresponding to various angular pitching velocities. We also found that, during the pitching motion, the transition in flow patterns around the body is related to the surface pressure distribution and, consequently, influences the aerodynamic characteristics.</p>

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総説・解説記事等 【 表示 ／ 非表示 】

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• 空飛ぶクルマに関する空気力学研究と欧州の近況について

  北村 圭一

  ながれ   43   3 - 8   2024年  [依頼有り]

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  担当区分：筆頭著者,　最終著者,　責任著者   記述言語：日本語   掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）   出版者・発行元：社団法人 可視化情報学会   単著  

• グループ紹介　横浜国立大学空気力学研究室

  北村 圭一

  Explosion   33 ( 3 )   185 - 187   2023年12月  [依頼有り]

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  担当区分：筆頭著者,　最終著者,　責任著者   記述言語：日本語   掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）   出版者・発行元：社団法人 可視化情報学会   単著  

• 空飛ぶクルマを取り巻く環境とその実現に向けた研究開発

  北村 圭一

  高速道路と自動車   65 ( 4 )   7 - 7   2022年  [依頼有り]

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  担当区分：筆頭著者,　最終著者,　責任著者   記述言語：日本語   掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）   出版者・発行元：社団法人 可視化情報学会   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  

• 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]

  DOI CiNii Research

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  担当区分：筆頭著者,　最終著者,　責任著者   記述言語：日本語   掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）   出版者・発行元：社団法人 可視化情報学会   単著  

  <p>　著者が主宰する横浜国立大学空気力学研究室における可視化事例を紹介する．1つ目はエッジ検出技術を利用した衝撃波の検知と可視化（『CEDRIC　(Canny-Edge-Detection / Rankine-hugonIot-Conditions unified shock sensor)』と命名），2つ目は半透明の断面上に表示した速度ベクトルによる渦の可視化事例である．</p>

受賞 【 表示 ／ 非表示 】

受賞 【 表示 ／ 非表示 】

• 第56回市村賞　市村学術賞（貢献賞）

  2024年03月   公益財団法人 市村清新技術財団   世界標準流体計算法の研究と国産ロケット開発への貢献  

  受賞者：北村圭一

• 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

• 令和4年度　横浜国立大学優秀研究者賞　優秀研究賞

  2023年03月   横浜国立大学  

  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

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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 】

• 解像度５次精度超の効率的な2次精度型圧縮性 流体計算法と複雑流体物理への応用

  2023年4月 - 2026年3月

  科学研究費補助金  基盤研究(B)

  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

• 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

• 特徴面検出・解像度向上を自動で相互に行うAI 積極融合型の新しい数値流体力学

  2023年4月 - 2025年3月

  科学研究費補助金  学術変革領域研究(A)（公募研究）

  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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  担当区分：研究分担者  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

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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

• 数値計算および風洞試験によるeVTOL胴体空力特性の解明

  2025年4月 - 2027年3月

  民間財団等  2024年度　科学技術研究助成（一般）

  代表者：北村圭一

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  担当区分：研究代表者

• 2024年度 空飛ぶクルマの低速および高速飛行時の非定常空力特性取得補助事業

  2024年4月 - 2025年3月

  民間財団等  自転車等機械振興補助金

  代表者：北村圭一

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  担当区分：研究代表者

• 火星飛行機におけるプロペラ後流・主翼干渉流れの解明（継続３年目）

  2023年4月 - 2024年3月

  東北大学  東北大学流体科学研究所令和５年度公募共同研究

  代表者：北村圭一、永井大樹

• 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（その２）

  2022年6月 - 2023年6月

  民間財団等  公益財団法人 火薬工業技術奨励会　2022年度研究助成

  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 】

• rFlow3Dの非定常数値解の再現性について

  佐藤 颯斗，北村 圭一 (横浜国立大学)

  2024年度将来回転翼機研究会／回転翼解析技術交流会  2025年3月  日本ヘリコプタ協会

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  開催年月日： 2025年3月

  記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  開催地：東京都  

• Effects of LES/RANS Hybrid Interface Locationin Shock-Wave/Boundary-LayerInteractions

  Kitamura, K., Tsukamoto, Y., Wang, Z.-N., Moller, F.M., and Tucker, P.G.

  AIAA SCITECH 2025 Forum  2025年1月  AIAA

  DOI

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  開催年月日： 2025年1月

  記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

  開催地：Orlando, FL   国名：アメリカ合衆国  

• リング高さによる細長物体横力特性への影響についての遷音速風洞試験

  大縄　有毅, 熊井　響希, 原　優花, 垣本　晴行, 北村 圭一, 野中　聡

  令和6年度宇宙航行の力学シンポジウム  2024年12月  宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所 (JAXA)(ISAS)

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  開催年月日： 2024年12月

  記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

• 再使用ロケット転回時を模擬した迎角0度から180度までの動的空力解析

  原　優花, 間々下　智広, 北村 圭一, 玉井　亮多, 野中　聡

  令和6年度宇宙航行の力学シンポジウム  2024年12月  宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所 (JAXA)(ISAS)

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  開催年月日： 2024年12月

  記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

• 界面鮮鋭化手法による超臨界流体無振動計算

  北村圭一, 福嶋 岳

  第38回数値流体力学シンポジウム  2024年12月  日本流体力学会

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  開催年月日： 2024年12月

  記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

  開催地：東京大学生産技術研究所  

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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 】

• Journal of Evolving Space Activities

  Associate Editor 

  2022年

  -

  現在

   

• Aerospace Technology Japan

  Associate Editor 

  2019年

  -

  2021年

   

共同研究希望テーマ 【 表示 ／ 非表示 】

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共同・受託研究情報 【 表示 ／ 非表示 】

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• 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 】

• 2025年度   数値流体力学入門

  理工学部

• 2025年度   空気力学

  理工学部

• 2025年度   流体力学Ⅱ

  理工学部

• 2025年度   圧縮性流体力学

  大学院理工学府

• 2025年度   数値流体力学特論

  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 】

• 2023年11月

  　

  　

  学生優秀講演賞（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）：日本航空宇宙学会 組織名（英）：JSASS 主たる指導教員 ：有 受賞者　：鈴木恵太 発表タイトル　：「eVTOLのプロペラ間距離が胴体・固定翼空力特性に及ぼす影響の数値解析」

• 2023年06月

  　

  　

  Japanese Rocket Society Award   (学生の学会賞等の受賞実績)

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  受賞区分：博士後期・博士 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 機械工学 受賞者：古澤 善克 組織名（和）： 組織名（英）： 主たる指導教員：有 https://www.ynu.ac.jp/hus/engk2/30314/detail.html

• 2022年06月

  -

  2022年07月

  AIAA Computational Fluid Dynamics Best Student Paper Competition 1st Place   (学生の学会賞等の受賞実績)

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  受賞区分：博士後期・博士（特別研究学生） 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 機械工学 受賞者：福嶋 岳 組織名（和）： 組織名（英）： 主たる指導教員：有 https://www.ynu.ac.jp/hus/engk2/28397/detail.html

• 2022年06月

  -

  2022年07月

  AIAA Computational Fluid Dynamics Best Student Paper Competition 2nd Place   (学生の学会賞等の受賞実績)

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  受賞区分：博士後期・博士 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 機械工学 受賞者：古澤 善克 組織名（和）： 組織名（英）： 主たる指導教員：有 https://www.ynu.ac.jp/hus/engk2/28423/detail.html

• 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。

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委員歴 【 表示 ／ 非表示 】

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• （一社）日本流体力学会

  2024年04月 - 2026年3月  代議員

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  委員区分：学協会 

• 35th ISTS

  2023年08月 - 2025年7月  空力部門委員

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  委員区分：学協会 

• 34th ISTS

  2022年07月 - 2023年7月  空力部門委員

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  委員区分：学協会 

• 日本機械学会　宇宙工学部門委員会

  2021年04月 - 2023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 

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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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