メンバー

山本 誠

工学部機械工学科 教授

研究分野

流体工学 (数値流体工学、乱流、圧縮性流、混相流、マルチフィジックス)

研究キーワード

数値流体工学

推進システムにおけるマルチフィジックス現象の数値シミュレーション

ロケットエンジンやジェットエンジンのような航空宇宙輸送機用の推進システム内の流れは圧縮性流れであり、これまでは、圧縮性単相気流が推進システム設計の基礎となっていた。しかし、実際のエンジン運用状況においては、流れの中に固体微粒子、液滴、氷塊などが混在するため圧縮性混相流となっており、これらが流れに影響することによって推進システムの性能を著しく悪化させる可能性がある。本研究は、推進システムに生じるこのようなマルチフィジックス現象を数値シミュレーションにより予測する方法を開発し、推進システムの安全性を高めることを目的とする。

インタビュー

■なぜ宇宙の研究をすることになったか?

私は学生時代、ドクターを取りながら企業へ就職し、そこでジェットエンジンの設計を行っていました。
当時からジェットエンジンの研究は30年くらい続けています。
その後同じスペース・コロニー研究センターのメンバーである藤井先生から、ジェットもロケットも機体のジェットを噴き出して前に進む原理は同じなので、ロケットの共同研究の話をいただき研究をすることになりました。

■研究開発した、あるいは、している技術をつかって宇宙で実現したいことは?

火星の探査航空機を作りたい。

現在、火星はローバーか大気圏外(宇宙)からカメラでとるかの2種類しかありません。
それを火星に着陸した後に飛行機を飛ばしてもっと広く探索してみよう、そういう飛行機を作るにはどうしたらいいか。
地球と火星では大気の状態が違うので、火星の大気の中で飛ばすのにどうすればいいかがまた違う。現在計画されている火星探査航空機は尾翼を持った一般的な飛行機の外形をしていますが、水平尾翼を持たない火星探査航空機は形状が単純なので、火星への運搬を行いやすいという点から火星探査航空機の候補の1つとして考えられています。

■地上で実現したいことは?

いかに良いロケットを作れるか、地上から宇宙に出るまでの推進系の分野で貢献できたら嬉しいです。

例えば、再使用型ロケット。一度飛ばして戻ってきたロケットをまた飛ばす研究。戻るときにどうやって着陸するか。

推進系で地球から惑星へ行って戻ってくるのが課題です。
私の研究は数値シミュレーションなので、流体工学によって機械の流れを解明し、より安全で経済性の高いロケットの開発に指針を与えたいです。

■研究していて印象に残ったこと・楽しいと感じたことは?

宇宙関係の特徴は夢が大きいことです。将来こんなことが実現できるのではないか。
目の前の話ではなく、何十年も先の話をするので、夢があるし、視野が広がる。そこが楽しい。

論文リスト

1. ”Shear Layer Profiles of a Transitional Supersonic Jet with High Spatial Resolution Obtained by Single-Pixel PIV”,Y.Ozawa, T.Nonomura, A.Oyama, H.Mamori, N.Fukushima and M.Yamamoto, Proceedings of 50th Fluid Dynamics Conference, Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, (2018_7_4), pp.1-4(査読有)

2. ”Numerical Investigation for Effect of Heating Area on Ice Accretion in NACA0012 Airfoil”,S.Uranai, H.Mamori, N.Fukushima and M.Yamamoto, Turbulence, Heat and Mass Transfer 9, edited by A.P.Silvafreire, K.Hanjalic, K.Suga, D.Borello and M.Hadziabdic, Begell House Inc., (2018_7_11), pp.417-420 ISSN2377-2816(査読有)

3. ”Influence of Control Parameters of Traveling Wave Blowing and Suction in Turbulent Taylor-Couette Flow”,H.Mamori, K.Ogino, N.Fukushima, K.Fukudome and M.Yamamoto, Turbulence, Heat and Mass Transfer 9, edited by A.P.Silvafreire, K.Hanjalic, K.Suga, D.Borello and M.Hadziabdic, Begell House Inc., (2018_7_10), pp.549-552 ISSN2377-2816(査読有)

4. ”Blood Flow Analysis in Coil Emblazed Aneurysms: Difference between Porous Media and Real Coil Geometry Model”,S.Fujimura, H.Takao, T.Suzuki, Y.Uchiyama, K.Tanaka, K.Otani, T.Ishibashi, K.Fukudome, H.Mamori, M.Yamamoto and Y.Murayama, Proceedings of 40th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC2018), (2018_7), pp.1331-1334(査読有)

5. ”Investigate on Hemodynamic Change in a Cerebral Aneurysm Treated by Double Stenting Technique”,Y.Uchiyama, H.Takao, T.Suzuki, S.Fujimura, K.Tanaka, K.Otani, M.Hayakawa, T.Ishibashi, K.Fukudome, H.Mamori, M.Yamamoto and Y.Murayama, Proceedings of 40th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC2018), (2018_7), pp.1-4 (査読有)

6. ”Multivariate Analysis for Predicting Internal Carotid (IC) and Middle Cerebral (MC) Aneurysmal Rupture by Hemodynamic Parameters”, T.Suzuki, H.Takao, S.Fujimura, K.Otani, Y.Uchiyama, K.Tanaka, T.Ishibashi, H.Mamori, Y.Murayama and M.Yamamoto, Proceedings of 40th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC2018), (2018_7), pp.1-4 (査読有)

7. ”Relationship between Hemodynamic Parameters and Cerebral Aneurysm Initiation”,K.Tanaka, H.Takao, T.Suzuki, S.Fujimura, Y.Uchiyama, K.Otani, T.Ishibashi, H.Mamori, K.Fukudome, M.Yamamoto and Y.Murayama, Proceedings of 40th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC2018), (2018_7), pp.1-4(査読有)

8. ”A New Combined Parameter Predicts Re-Treatment for Coil-Embolized Aneurrysms: A Computational Fluid Dynamics and Multivariate Analysis Study”,S.Fujimura, H.Takao, T.Suzuki, C.Dahmani, T.Ishibashi, H.Mamori, M.Yamamoto and Y.Murayama, Journal of NeuroInterventional Surgery, Vol.10, Issue 8, (2018_8), pp.791-796 DOI:10.1136/neurintsurg-2017-013433(査読有)

9. ”Hemodynamics and Coil Distribution with Changing Coil Stiffness and Length in Intracranial Aneurysms”,S.Fujimura, H.Takao, T.Suzuki, C.Dahmani, T.Ishibashi, H.Mamori, M.Yamamoto and Y.Murayama, Journal of NeuroInterventional Surgery, Vol.10, Issue 8, (2018_8), pp.797-801 DOI:10.1136/neurintsurg-2017-013457(査読有)

10. ”Sand Erosion Behavior of CMC and Ni-based Superalloy in Turbine Stator”,M.Ueno, H.Mamori, M.Yamamoto and M.Suzuki, Proceedings of Asian Congress on Gas Turbines 2018 (ACGT2018), ACGT2018-TS33, (2018_8_22), pp.1-6(査読有)

11. ” Feasibility Study of Anti-Icing Method for Fan Rotor Blade using UPACS”,T.Wada, H.Mamori, K.Fukudome, M.Yamamoto, T.Mizuno, J.Kazawa and M.Suzuki, Proceedings of Asian Congress on Gas Turbines 2018 (ACGT2018), ACGT2018-TS30, (2018_8_24), pp.1-5(査読有)

12. ”Euler-Lagrange Coupling法によるEGRクーラのすす堆積シミュレーションの開発”, 原, 岩崎, 松平, 三宅, 山本, 福島, 守,自動車技術会論文集,49巻,5号,(2018_9),pp.1032-1037  DOI:10.11351/jsaeronbun.49.1032(査読有)

13. ”Numerical Simulation of Solidification Phenomena of Single Molten Droplet on Flat Plate Using E-MPS Method”,S.Kondo, H.Mamori, N.Fukushima, K.Fukudome and M.Yamamoto, Journal of Fluid Science and Technology, Vol.13, No.3, (2018_10), pp.1-8 DOI: 10.1299/jfst.2018jfst000x (査読有)

14. ”The Space Education Program of the Tokyo University of Science: Results of the First Three Years and Plans or the Next Three Years”,S.Kimura , I.Ueno , H.Suzuki , T.Tatsukawa, K.Fujii, M.Yamamoto and C.Mukai, Proceedings of 69th International Astronautical Congress (IAC2018), (2018_10), pp.1-5 (査読有)

15. ”Relaminarization of Turbulent Channel Flow under Stable Density Stratification”, K.Fukudome, T.Tsukahara, Y.Ogami and M.Yamamoto, Proceedings of 12th Asian Computational Fluid Dynamics Conference (ACFD2018), (2018_10), pp.1-5 (査読無)

16. ”Computational Study of Wing Tip Effect for DBD Plasama Actuator –From LES for the Separation over Three-Dimensional Wing-”,T.Abe, K.Asada, S.Sekimoto, K.Fukudome, H.Mamori, T.Tatsukawa, K.Fujii and M.Yamamoto, Proceedings of 12th Asian Computational Fluid Dynamics Conference (ACFD2018), (2018_10), pp.1-15 (査読無)

17. ”Icing Simulation of NACA0012 Airfoil with Hybrid Grid- and Particle-Based Method”, D.Toba, H.Mamori, K.Fukudome and M.Yamamoto, Proceedings of 12th Asian Computational Fluid Dynamics Conference (ACFD2018), (2018_10), pp.1-7 (査読無)

18. ”Effect of Icing Conditions on Anti-Icing Method for Fan Rotor Blade”,T.Wada, K.Fukudome, H.Mamori, M.Yamamoto, M.Suzuki, J.Kazawa and T.Mizuno, Proceedings of 29th International Symposium on Transport Phenomena (ISTP29), (2018_11), pp.1-5(査読無)

19. ”Identification of Acoustic Wave Propagation Pattern of a Supersonic Jet Using Frequency- Domain POD”,Y.Ozawa, T.Nonomura, M.Anyoji, H.Mamori, N.Fukushima, A.Oyama, K.Fujii and M.Yamamoto, Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, Aerospace Technology Japan, Vol.61, No.6, (2018_11), pp.281-284(査読有)

20. ”Fundamental Investigation to Predict Ice Crystal Icing in Jet Engine”,M.Iwago, K.Fukudome, H.Mamori, N.Fukushima and M.Yamamoto, Proceedings of 7th Asian Joint Workshhop on Thermophysics and Fluid Science (AJWTF7), (2018_11), pp.1-7(査読有)

21. ”Classification Model for Cerebral Aneurysm Rupture Prediction Using Medical and Blood-Flow-Simulation Data”,M.Suzuki, T.Haruhara, H.Takao, T.Suzuki, S.Fujimura, T.Ishibashi, M.Yamamoto, Y.Murayama and H.Ohwada, Proceedings of 11th International Conference on Agents and Artificial Intelligence (ICAART2019), Vol.2, (2019_2), pp.895-899 ISBN: 978-989-758-350-6(査読有)

22. ”Large-eddy Simulation of Acoustic Waves Generated from a Hot Supersonic Jet”,T.Nonomura, H.Nakano, Y.Ozawa, D.Terakado, M.Yamamoto, K.Fujii and A.Oyama, Shock Waves, (2019_3), pp.1-22 DOI:10.1007/s00193-019-00895-2(査読有)

23. ”A Parameter to Identify Thin-Walled Regions in Aneurysms by CFD”,K.Tanaka, H.Takao, T.Suzuki, S.Fujimura, T.Suzuki, Y.Uchiyama, H.Ohno, C.Otani, T.Ishibashi, M.Yamamoto and Y.Murayama,Journal of Neuroendovascular Therapy, (2019_3), pp.1-9  DOI: 10.5797/jnet.oa.2018-0095 (査読有)