可視化情報学会論文集

水蒸気や湿り空気などの凝縮性気体が，超音速ノズルで急激に加速膨張する際に生ずる非平衡凝縮現象は蒸気タービンにおいても生じることがわかっており，特に低圧段における翼列間流路内で凝縮が生ずるとその性能は低下する．また，蒸気タービン低圧段における翼腹面の後流からの流れは凸面の角の流れに類似しており，結果として膨張波(プラントル・マイヤー膨張扇)内では凝縮衝撃波を伴う凝縮流れが発生することになる．このような流れは後流にも影響を及ぼすと考えられるため，流れ場の詳細を調べることは重要であると考えられる．本研究は，プラントル・マイヤー膨張扇内で生ずる非平衡凝縮流れに及ぼすパッシブコントロールの効果を明らかにすることを目的とする．なお，プラントル・マイヤー膨張扇内で定常と非定常凝縮衝撃波が生ずる場合にそれらに及ぼすパッシブコントロールの効果を実験的，または数値的に調べた．

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高性能CPU等の冷却に適用される定常熱伝達境界条件下のヒートスプレッダにおける非定常熱拡散の温度伝播について, 数値計算を用いた情報可視化によって経過を観察し, これとの比較によって熱源の非定常温度予測モデルを開発した. 数値解析から, 特徴ある三段階の過渡温度伝播が起こることがわかった. 初期段階には非常に薄い厚みで1次元的温度分布を示し, 続いて半無限等温境界条件下と類似したドーム型の温度場を示し温度勾配は対面に達する. さらに時間が経過すると同心円を描くリング状の横方向温度勾配を形成し矩形の縁付近ではリング状の等温度局面が歪む良く知られた定常熱拡散の温度分布に近づく. 数値計算結果との比較を行いながら, 理論的解析を基に近似モデルを組み立て検証した. 実用的な時刻暦応答関数を電気回路のアナロジーを用いて近似表現することで, あらゆる入力関数に対する温度応答を予測するためのモデルを開発する事が出来た.

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