流体力学(流体工学系)

航空機、宇宙機の空気力学や流体現象に関する研究・教育

流体工学系では、流体(気体と液体のように変形しながら移動する特徴があります)が関係する様々な物理学的・工学的諸問題について研究を行っています。その手法には、実験室内で空気を人工的に流して航空機などの物体に作用する力や物体まわりの流れ場を計測する実験的手法(EFD)と、コンビュータを用いて流れの様子を解析する数値計算的手法(CFD)が用いられます。これらの手法を用いて、低い速度で飛行する無人小型航空機の翼のまわりを流れる空気の流れと空気力の関係、ジェットエンジンやロケットエンジンなどに関わる噴流現象、音速に近い速さで飛行する物体まわりに現れる流れなど、様々な流体現象の理解や解明、問題解決に取り組んでいます。また、流体現象の解明のために必要となる新たな流れの計測や可視化の手法の開発も行っています。さらには流体力学とその他の宇宙理工学との融合分野の研究も行われています。いくつか例を挙げると、宇宙往還機(スベースプレーン)の設計、電気推進機の最適設計、循環型生命維持系の解析および制御、小惑星・彗星・流星といった太陽系小天体を対象にした観測天文学、理学探査、数値シミュレーション、人工流星実験や、 観測力メラ開発なども行われています。

翼周りの流れ(剥離泡)の可視化

翼周りの流れ(剥離泡)の可視化

分岐するように制御した噴流の数値計算

分岐するように制御した噴流の数値計算

JAXAアーク加熱風洞を使った人工流星実験

JAXAアーク加熱風洞を使った人工流星実験