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• Numerical Analysis of Shock Wave Reflection and Interaction Using Unstructured Solution Adaptive Grids

  宮路　幸二

  1997年3月

  学位論文（博士）   単著  

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  東京大学大学院　工学系研究科　航空宇宙工学専攻
  非定常に伝播する衝撃波、及び、空間内で複雑に干渉する衝撃波を高解像度に捉えるための数値的研究。物理量の空間分布に応じて動的に計算格子点配置を行う手法を開発し、現実的な計算時間、記憶容量での高精度な解析をかのうにした。爆発事故時などに生じる非定常衝撃波の反射、回折問題では三次元物体背面での衝撃波の集中により最大圧力が発生することを確認した。衝撃波干渉問題では、解適合格子無しでは捉えられなかった超音速せん断層が明確に捉えられ、壁面加熱率に対する影響を適正に見積もることが可能となった。

• デルタ翼の空力特性に及ぼすTrailing-Edge Lateral Blowingの効果

  宮路　幸二

  1994年3月

  学位論文（修士）   単著  

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  東京大学大学院　工学系研究科　航空宇宙工学専攻　
  デルタ翼の新たな空力特性改善手法として翼付近からの噴き出しを提案し、その効果を実験的、数値的に確認した。また、風洞実験との比較の過程において風洞側壁境界層がデルタ翼まわりの流れに影響を与えることを見出し、数値計算によりその影響を定量的に議論した。
  

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• Study on the Effects of a Wing Dihedral for the Reduction of Sonic Boom Intensity

  TSUDA Takuma, MIYAJI Koji

  TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES, SPACE TECHNOLOGY JAPAN   21 ( 0 )   9 - 17   2023年1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>The effects of a wing dihedral on sonic boom reduction are systematically studied for a realistic supersonic transport. The LM1021, which was designed in detail by Lockheed Martin Corporation (U.S.A.), is used as the baseline analysis model. The aerodynamic coefficients and near-field pressure signatures are obtained using CFD for inviscid flows, and then the sonic boom intensity on the ground is calculated with the pressure wave propagation analysis by solving the augmented Burger's equation. The ‘Xnoise’ code developed by JAXA is used for the wave propagation analysis. The results clearly show a reduction in the sonic boom intensity not only on the undertrack, but also on the off-track. One representative result is that the pressure peak of the tail boom at the flight Mach number of 1.6 is reduced more than 15% by a 10-deg dihedral compared to a 0-deg dihedral at the cost of a 2% increase in drag. Variations of the lateral/directional static stability are also studied, and the results show improved lateral stability while there are mild directional instabilities caused by the dihedral.</p>

• 翼フラッター計算効率化のための高速行列解法の適用の研究

  宮路 幸二, 竹川 大翔, 林 孝太

  日本計算工学会論文集   2022 ( 0 )   20220010 - 20220010   2022年8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 日本計算工学会   共著  

  <p>本研究では，流体−構造連成計算の高度化のために重要な要素技術の開発を行い，成果を検証した．いずれも複雑形状に対する高精度な解析を可能にするものであり，１つはハイブリッド非構造格子のロバストで高速な計算格子変形手法の開発，もう１つは多くの乱流モデルで必要とされる格子点と壁面の最短距離の効率的な計算手法の開発である．前者のために CFD 計算領域を弾性体とみなして実際の弾性力学の方程式を適用し，後者のために Poisson 方程式と補助方程式を利用した．いずれも大規模不規則疎行列からなる連立一次方程式に帰着し，その高速解法に，GMRES と RCM を用いて，性能を比較した．計算格子の種類によって効果は異なるものの，古典的な Gauss-Seidel 法と比較して，最低でも 4 倍の高速化が実現された．本手法の壁面距離の誤差は，曲率の大きな箇所を除いて 5%以内であり，流れの剥離の小さな NASA CRM 巡航条件では，解析結果に及ぼす影響は小さい．更に，開発した手法を用いて遷音速，超音速流れの翼のフラッター解析を行い，フラッター境界を良好に予測した．</p>

• Prediction of transonic 2D wing flutter using the time-spectral computational fluid dynamics

  Miyaji Koji, Takegawa Hiroto

  JOURNAL OF FLUID SCIENCE AND TECHNOLOGY   17 ( 2 )   1 - 13   2022年7月  [査読有り]

  DOI Web of Science 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 日本機械学会   共著  

  <p>A new computation method to predict a transonic wing flutter under the limit-cycle oscillation (LCO) is developed using the time spectral (TS) method. The fluid and structural unknowns at a specified time interval in one cycle of the flutter are obtained by steady-state solutions of the aeroelastic TS equations, and thus higher computational efficiency is expected. Determining the frequency is the key for the flutter prediction, and we propose a method of minimizing the residuals of the fluid equation. The time histories of the plunge and pitch are reconstructed by the discrete Fourier transform, and compared with the existing time marching (TM) method. The effects of the number of harmonics in the TS and the time-step size in the TM are examined for the detailed comparison. The frequency, amplitude, and phase differences between the structural vibration modes all well agree between the two methods for a wide range of flutter speed index. Complex flutter boundaries are also predicted. The TS method is faster to reach the LCO than the TM method for the first vibration mode of the flutter. It is slower for the second vibration mode, but the increase in the computation time is much smaller than the reduction in the first mode. In general, the TS method is particularly advantageous for the prediction near flutter boundaries and is useful for aircraft design.</p>

• Efficient Implicit Method for a High-Order Flux Reconstruction Approach Using Modified Matrix-Free Defect Correction

  MIYAJI Koji, KOYAMA Hisato

  TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES, SPACE TECHNOLOGY JAPAN   20 ( 0 )   16 - 25   2022年2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>An efficient implicit time integration method for high-order CFD using the flux reconstruction (FR) approach is studied. The formulation is based on the method called matrix-free defect correction on sub-cells (DECS), which considerably reduces the computational cost of the preconditioned block LU-SGS (BLU-SGS). However, the present method uses the exact FR formulation for the simplified viscous terms in the left-hand-side Jacobian, and it does not explicitly use sub-cell divisions as a result of using the finite-difference formula. The performance of the proposed method is compared with BLU-SGS and DECS. Reductions of the computation time for the convergence are not remarkable, but the slightly improved stability and reduced memory storage suggest the present method as a reliable alternative to the existing methods.</p>

• Program of High Mach Integrated Control Experiment, “HIMICO” Using S-520 Sounding Rocket

  SATO Tetsuya, TAGUCHI Hideyuki, KOJIMA Takayuki, TSUCHIYA Takeshi, TSUE Mitsuhiro, NAKAYA Shinji, M … 全著者表示

  TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES, SPACE TECHNOLOGY JAPAN   19 ( 6 )   831 - 837   2021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>JAXA and some universities have proposed a hypersonic flight experiment named “HIMICO: High Mach Integrated Control Experiment” using a 1.5-meter class vehicle launched by the S-520 sounding rocket. The experiment aims to establish an integrated control method including the interference between the airframe and engine under the actual Mach 5 flight condition. Two flight experiments are planned step by step to reduce technical risks. Feasibility studies have been conducted by experiments and CFD analysis. This paper reports the summary of the flight test plan and preliminary studies on the vehicle shape, flight trajectory, component design and technical issues.</p>

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総説・解説記事等 【 表示 ／ 非表示 】

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• 次世代超音速旅客機の空力性能数値シミュレーション

  日本流体力学会誌ながれ   21 ( 1 )   1 - 2   2002年2月

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  記述言語：日本語   掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）   単著  

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 】

• 時間スペクトル法による高速数値計算を用いたフラッターの不確実性評価の研究

  2019年4月 - 2022年3月

  科学研究費補助金  基盤研究(C)

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  資金種別：競争的資金

その他競争的資金獲得・外部資金受入状況 【 表示 ／ 非表示 】

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• ラジエータファンまわりのCFD解析

  2008年4月 - 2011年3月

  民間財団等 

  代表者：宮路幸二

研究発表 【 表示 ／ 非表示 】

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• 流束再構築法CFDの実用性向上の取り組み

  宮路 幸二

  令和５年度 航空宇宙空力シンポジウム 

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  開催年月日： 2024年1月

  記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

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 】

共同・受託研究情報 【 表示 ／ 非表示 】

• 観測ロケットS-520による極超音速統合制御実験（HIMICO）

  企業等からの受託研究  

  研究期間： 2024年02月  -  2026年2月 

• 近傍場圧力波形計測のための衝撃波／乱流境界層干渉に関する数値的研究

  企業等からの受託研究  

  研究期間： 2011年08月  -  2012年3月 

• 熱交換器の伝熱促進（境界層制御）に関する研究

  企業等からの受託研究  

  研究期間： 2008年04月  -  2011年3月 

• エンジン過給器の性能予測

  企業等からの受託研究  

  研究期間： 2005年04月  -  2009年3月 

• 航空機外部搭載付加物の空気力学特性予測

  企業等からの受託研究  

  研究期間： 2003年04月  -  2004年3月 

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 】

• 2024年度   航空機空力設計論Ⅱ

  大学院先進実践学環

• 2024年度   海洋空間R&DスタジオA

  大学院理工学府

• 2024年度   海洋宇宙システム工学実践演習

  大学院理工学府

• 2024年度   海洋空間実践演習

  大学院理工学府

• 2024年度   海洋宇宙システム工学海外特別研修

  大学院理工学府

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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 】

• 2024年07月

  　

  　

  Floating Wind Challenge 2024　最優秀賞   (学生の学会賞等の受賞実績)

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  受賞者：桃井蓮（横浜国立大学理工学府博士課程前期1年） 指導教員：宮路幸二 教授 授与団体：Floating Wind Challenge 受賞年月：2024(R6)年7月5日 https://www.ynu.ac.jp/hus/engk2/32205/detail.html https://www.floatingwindchallenge.com/2024-finalists/wadatsumi

• 2021年03月

  　

  　

  日本航空宇宙学会学生賞   (学生の学会賞等の受賞実績)

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  受賞者：津田 卓麿（横浜国立大学） 指導教員：宮路幸二 准教授 受賞論文：「低ソニックブーム超音速機設計における上反角の効果に関する研究」 授与団体：日本航空宇宙学会 受賞年月：2021(R3)年3月 https://www.jsass.or.jp/award/　（2020年度分未更新，近日中に更新されます．）

委員歴 【 表示 ／ 非表示 】

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• 極超音速推進技術検討委員会

  2020年06月 - 2021年3月  委員

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  委員区分：その他 

• アジア太平洋航空宇宙技術国際シンポジウム

  2017年04月 - 2020年3月  連絡・実行委員会委員長(日本)

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  委員区分：学協会 

学内活動 【 表示 ／ 非表示 】

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