Updated on 2025/12/24

写真a

 
TANAKA Kento
 
Organization
Faculty of Environmental, Life, Natural Science and Technology Assistant Professor
Position
Assistant Professor
External link

Degree

  • 博士(工学) ( 名古屋大学 )

  • 修士(工学) ( 名古屋大学 )

Research Areas

  • Manufacturing Technology (Mechanical Engineering, Electrical and Electronic Engineering, Chemical Engineering) / Fluid engineering

 

Papers

  • Statistical analysis of deformation of a shock wave propagating in a local turbulent region Reviewed

    K. Tanaka, T. Watanabe, K. Nagata

    Physics of Fluids   32 ( 9 )   096107 - 096107   2020.9

     More details

    Publishing type:Research paper (scientific journal)   Publisher:AIP Publishing  

    DOI: 10.1063/5.0019784

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  • Spherical shock wave modulation induced by interaction with homogeneous isotropic turbulence

    K. Tanaka, T. Watanabe, H. Suzuki, T. Kouchi

    Physics of Fluids   37 ( 2 )   2025.2

     More details

    Authorship:Lead author   Publishing type:Research paper (scientific journal)   Publisher:AIP Publishing  

    In this study, we have performed direct numerical simulations (DNSs) of the interaction between a spherical shock wave and homogeneous isotropic turbulence to investigate shock wave modulation. We considered two parameters, the central pressure of the initial high-energy region that generates the shock wave and the turbulent Mach number Mt. DNSs were performed under five conditions. A polar coordinate system (r,θ,ϕ) was then defined for the analyses, with the center of the high-energy region as the origin. The local position of the shock wave rs was defined as the position of the maximum value PM of the radial pressure distribution P(r) at two declinations (θ,ϕ) in the polar coordinate system. Specifically, rs and PM were functions of (θ,ϕ), and their statistics were computed using data over all (θ,ϕ) at each time. The standard deviation of the fluctuation of rs increased monotonically with the shock-wave front propagation in turbulence. This shows that the shock-wave front deformation grew monotonically. The mean pressure distribution conditioned by the fluctuations of rs and joint probability density function of fluctuation of rs and PM show that there is a negative correlation between the deformation of the shock-wave front and the local intensity of the shock wave. This indicates that the deformed shock-wave front tends to return to its original shape. However, the monotonous growth of the deformation indicates the presence of a counter-effect that allows it to grow.

    DOI: 10.1063/5.0249098

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  • Numerical analysis validating the standard k-epsilon model for the kinetic energy of turbulence subjected to weak but long-lasting wind tunnel blockage acceleration

    Akira ONO, Hiroki SUZUKI, Toshinori KOUCHI, Kento TANAKA

    Journal of Fluid Science and Technology   20 ( 1 )   JFST0004 - JFST0004   2025

     More details

    Publishing type:Research paper (scientific journal)   Publisher:Japan Society of Mechanical Engineers  

    DOI: 10.1299/jfst.2025jfst0004

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  • Investigation of Inflow Boundary Conditions for Generation of Mainstream Turbulent/Turbulent Boundary Layer Mixed Flow Field

    Kento Tanaka, Tomoya Suzuki, Hiroki Suzuki, Toshinori Kouchi

    JOURNAL OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES   73 ( 5 )   209 - 219   2025

     More details

    Authorship:Lead author, Corresponding author   Publishing type:Research paper (scientific journal)   Publisher:Japan Society for Aeronautical and Space Sciences  

    DOI: 10.2322/jjsass.73.209

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  • Phase-lock Analysis of Two-Dimensional Transonic Shock Buffet by Using Machine Learning

    Tsubasa Kikuchi, Toshinori Kouchi, Kento Tanaka, Koichi Takeuchi

    AIAA SCITECH 2024 Forum   2024.1

     More details

    Publishing type:Research paper (international conference proceedings)   Publisher:American Institute of Aeronautics and Astronautics  

    DOI: 10.2514/6.2024-0905

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  • Locally Broken Shock Wave Detection with One-Dimensional Convolutional Neural Network in Shock Turbulence Interaction

    Kento Tanaka, Toshinori Kouchi, Hiroki Suzuki, Koichi Takeuchi

    AIAA SCITECH 2024 Forum   2024-2340   2024.1

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (international conference proceedings)   Publisher:American Institute of Aeronautics and Astronautics  

    DOI: 10.2514/6.2024-2340

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  • Local geometry of a weak normal shock wave interacting with turbulence Reviewed International journal

    A. Kusuhata, K. Tanaka, T. Watanabe, K. Nagata, A. Sasoh

    Physics of Fluids   35 ( 8 )   86110   2023.8

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1063/5.0158309

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  • Impact of Pitot tube diameter on the centre line mean flow velocity in multi-scale grid-generated turbulence Reviewed

    Hiroto Yamaguchi, Hiroki Suzuki, Kento Tanaka, Toshinori Kouchi

    Journal of Physics: Conference Series   2313 ( 1 )   012001 - 012001   2022.7

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)   Publisher:IOP Publishing  

    Abstract

    In this study, the impact of the leading-edge diameter of a Pitot tube on the mean flow of the decaying turbulence generated by a multi-scale grid was investigated. Standard Pitot tubes with leading edge diameters of 4 and 6 mm were used in this study, and a multi-scale grid was installed at the entrance of the test section to generate the decaying turbulence. The characteristic velocity was observed to be 2.8 m/s. In the downstream region of the test section, the mean velocities measured with the two Pitot tubes were in sufficiently good agreement, as well as the acceleration parameters calculated in this region. However, in the upstream region, the mean flow velocities obtained with the two Pitot tubes were slightly different. The thin Pitot tube showed a higher mean flow velocity in this region, corresponding to the jet-like structure that has been described in previous research. In contrast, this higher mean velocity in the upstream region was not observed in the mean flow velocity distribution obtained with the thick Pitot tube. This difference is discussed here from the perspective of the turbulent component and measurement uncertainty.

    DOI: 10.1088/1742-6596/2313/1/012001

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    Other Link: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/2313/1/012001/pdf

  • Solenoidal linear forcing for compressible, statistically steady, homogeneous isotropic turbulence with reduced turbulent Mach number oscillation Reviewed

    T. Watanabe, K. Tanaka, K. Nagata

    Physics of Fluids   33 ( 9 )   095108 - 095108   2021.9

     More details

    Publishing type:Research paper (scientific journal)   Publisher:AIP Publishing  

    DOI: 10.1063/5.0062596

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  • Characteristics of shearing motions in incompressible isotropic turbulence Reviewed International journal

    T. Watanabe, K. Tanaka, K. Nagata

    Physical Review Fluids   5   072601(R)   2020.7

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1103/PhysRevFluids.5.072601

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  • Transverse Jet Mixing in a Supersonic Grid Turbulence

    Toshinori Kouchi, Masaki Iwachido, Takahiro Nakagawa, Yasunori Nagata, Shinichiro Yanase

    AIAA Scitech 2020 Forum   35th   2020.1

     More details

    Publishing type:Research paper (international conference proceedings)   Publisher:American Institute of Aeronautics and Astronautics  

    DOI: 10.2514/6.2020-2040

    Scopus

    J-GLOBAL

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  • Direct Numerical Simulations on Effects of Turbulent Mach Number in Interaction between Planar Shock Wave and Turbulence Reviewed

    K. Tanaka, T. Watanabe, K. Nagata

    Abstract of 17th European Turbulence Conference (ETC17)   269 (1 page)   2019.9

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (other academic)  

    September 3 - 6, 2019, Torino, Italy

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  • Effects of Turbulence Compressibility on Normal Shock Wave in Shock Turbulence Interactions Reviewed

    K. Tanaka, T. Watanabe, K. Nagata

    Proc. of 32nd International Symposium on Shock Waves (ISSW32)   OR-22-0208 (7 pages)   2019.7

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (other academic)  

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  • Amplification and attenuation of shock wave strength caused by homogeneous isotropic turbulence Reviewed

    K. Tanaka, T. Watanabe, K. Nagata, A. Sasoh, Y. Sakai, T. Hayase

    Physics of Fluids   30 ( 3 )   035105 - 035105   2018.3

     More details

    Publishing type:Research paper (scientific journal)   Publisher:AIP Publishing  

    DOI: 10.1063/1.5019867

    Scopus

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MISC

  • Investigation of Non-equilibrium Turbulence and Its Application to Flow Control (Cases of inhomogeneous, anisotropic and compressible turbulence)

    Y. Sakai, K. Nagata, Y. Ito, K. Iwano, T. Watanabe, T. Hayase, K. Takamure, K. Tanaka, S. Nagaya

    Proc. of the 17th International Symposium on Advanced Fluid Information (AFI-2017)   1 page   2017.11

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper, summary (national, other academic conference)  

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  • Direct Numerical Simulations of Interaction between Planar Shock Wave and Homogeneous Isotropic Turbulence at Low Turbulent Mach Number Reviewed

    K. Tanaka, T. Watanabe, K. Nagata, A. Sasoh, Y. Sakai, T. Hayase

    Proc. of the 31st International Symposium on Shock Waves (ISSW31)   USB (6 pages)   2017.7

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper, summary (national, other academic conference)  

    The 31st International Symposium on Shock Waves (ISSW31) will be held July 9-14, 2017, at Toyoda Auditorium, Nagoya University, Nagoya, Japan. This will be the third ISSW held in Japan, after 26 years from ISSW-18 in Sendai. The symposium will be organized with strong supports from International Shock Wave Institute (ISWI), Shock Wave Research Society of Japan, School of Engineering of Nagoya University, and some other societies, organizations, governments and industries. ISSW provides excellent forum of shock wave research and its applications to science, engineering, medical and other various fields. As well as scientific programs, participants will enjoy cultural activities including watching Grand Sumo Tournament held during the symposium period.

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Presentations

  • 発達段階正方格子乱流の間欠変動に関する熱線計測検証:多重格子の場合との比較

    片山 桂吾, 鈴木 博貴, 田中 健人, 河内 俊憲

    第 36 回 日本流体力学会 中四国・九州支部講演会  2025.11.30 

     More details

    Event date: 2025.11.29 - 2025.11.30

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  • 超音速乱流境界層の粘性底層内における瞬時流速計測を目指した PTV

    加嶋 悠也, 松本 麗桜翔, 河内 俊憲, 田中 健人

    第 36 回 日本流体力学会 中四国・九州支部講演会  2025.11.29 

     More details

    Event date: 2025.11.29 - 2025.11.30

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  • 衝撃波/境界層干渉に対する情報理論的解析の適用

    幡山 純, 河内 俊憲, 田中 健人

    第57回流体力学講演会/第43回航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム  2025.7.4 

     More details

    Event date: 2025.7.2 - 2025.7.4

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  • 一様等方性乱流と干渉した球面衝撃波に発生する変形に関する球面調和関数展開によるスケール解析

    田中健人, 渡邉大成, 鈴木博貴, 河内俊憲

    第57回流体力学講演会/第43回航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム  2025.7.3 

     More details

    Event date: 2025.7.2 - 2025.7.4

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  • シュリーレン・壁圧計測による樹脂造形された超音速風洞の特性調査

    植田一輝, 古城俊輔, 河内俊憲, 鈴木博貴, 田中健人

    第 35 回 日本流体力学会 中四国・九州支部講演会  2025.6.1 

     More details

    Event date: 2025.5.31 - 2025.6.1

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  • 衝撃波/境界層干渉に関するDNSコードのGPUによる高速化

    幡山 純, 河内 俊憲, 鈴木 博貴, 田中 健人

    ⽇本機械学会 中国四国学⽣会 第55回学⽣員卒業研究発表講演会  2025.3.6 

     More details

    Event date: 2025.3.6

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  • 超音速乱流境界層における対数領域の速度データから壁面せん断応力を推定する深層学習モデルの構築

    成富 和希, 河内 俊憲, 田中 健人, 原 健太

    第38回数値流体力学シンポジウム  2024.12.12 

     More details

    Event date: 2024.12.11 - 2024.12.13

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  • 超音速乱流生成を狙ったラバル・ノズルを複数組み合わせたマルチノズル風洞に関する基 礎研究

    古城俊輔, 卞貴寛, 植田一輝, 河内俊憲, 鈴木博貴, 田中健人

    第34 回 日本流体力学会 中四国・九州支部講演会  2024.11.17 

     More details

    Event date: 2024.11.16 - 2024.11.17

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  • 有限スパン幅を有する 3 次元圧縮ランプを用いた衝撃波-境界層干渉の実験環境構築に向 けた基礎研究

    山本健太郎, 河内俊憲, 田中健人

    第 34 回 日本流体力学会 中四国・九州支部講演会  2024.11.17 

     More details

    Event date: 2024.11.16 - 2024.11.17

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  • 定常等方乱れの壁面によるブロッキング現象を用いた汎用 SGS モデルの検証

    南光樹, 鈴木博貴, 田中健人, 河内俊憲

    第 34 回 日本流体力学会 中四国・九州支部講演会  2024.11.16 

     More details

    Event date: 2024.11.16 - 2024.11.17

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  • 二次元二成分 PIV の計測成分を用いた三次元流れ構造の 検出に関する基礎検討

    鈴木 博貴, 田中 健人, 河内 俊憲

    第52回可視化情報シンポジウム  2024.7.20 

     More details

    Event date: 2024.7.19 - 2024.7.21

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  • KEEP/SLAU 混合スキームを用いた斜め衝撃波の数値計算

    東 大樹, 河内 俊憲, 田中 健人, 鈴木 博貴

    第52回可視化情報シンポジウム  2024.7.19 

     More details

    Event date: 2024.7.19 - 2024.7.21

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  • 超音速格子乱流場における PIV と NPLS

    卞 貴寛, 河内 俊憲, 田中 健人, 鈴木 博貴

    第52回可視化情報シンポジウム  2024.7.19 

     More details

    Event date: 2024.7.19 - 2024.7.21

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  • 超音速乱流境界層の速度データから壁面 せん断応力を推定する機械学習モデルの 改良

    原 健太, 成富 和希, 河内 俊憲, 鈴木 博貴, 田中 健人

    第56回流体力学講演会/第42回航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム  2024.7.4 

     More details

    Event date: 2024.7.3 - 2024.7.5

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  • 高Re数超音速風洞における衝撃波境界層干渉の実験の試み

    河内 俊憲, 山本 健太郎, 加藤 真吾, 加嶋悠也, 田中 健人, 鈴木 博貴

    第56回流体力学講演会/第42回航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム  2024.7.4 

     More details

    Event date: 2024.7.3 - 2024.7.5

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  • LESデータから断層シュリーレン画像を 再現する手法の構築とこれを用いたSchli eren Image Velocimetryの検討

    河内 俊憲, 小寺 成美, 田中 健人, 鈴木, 博貴

    第56回流体力学講演会/第42回航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム  2024.7.3 

     More details

    Event date: 2024.7.3 - 2024.7.5

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  • 定常化された周期的低レイノルズ数流れによる差分空間分解能の SGS 成分補償の検証

    Gong Xuanyou, 鈴木 博貴, 田中 健人, 河内 俊憲

    日本機械学会 中国四国支部 第62 期総会・講演会  2024.3.8 

     More details

    Event date: 2024.3.7 - 2024.3.8

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  • 超音速風洞における乱流格子形状と風洞壁に発達する境界層の関係

    福田 光一, 河内 俊憲, 鈴木 博貴, 田中 健人

    日本機械学会 中国四国支部 第62 期総会・講演会  2024.3.8 

     More details

    Event date: 2024.3.7 - 2024.3.8

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  • 定常等方主流乱流から拡散した乱れの滑面壁面への衝突に関する LES 解析

    南 光樹, 鈴木 博貴, 田中 健人, 河内 俊憲

    日本機械学会 中国四国支部 第62 期総会・講演会  2024.3.8 

     More details

    Event date: 2024.3.7 - 2024.3.8

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  • 数値計算による断層シュリーレン法の再現

    小寺 成美, 河内 俊憲, 鈴木 博貴, 田中 健人

    日本機械学会 中国四国学生会 第54 回学生員卒業研究発表講演会  2024.3.7 

     More details

    Event date: 2024.3.7

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  • 壁面せん断応力を推定する機械学習モデルのロバスト性向上

    原 健太, 成富 和希, 河内 俊憲, 鈴木 博貴, 田中 健人

    日本機械学会 中国四国学生会 第54 回学生員卒業研究発表講演会  2024.3.7 

     More details

    Event date: 2024.3.7

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  • Modulation of Spherical Shock Wave Generated by Interaction with Homogeneous Isotropic Turbulence

    TANAKA, Kento, WATANABE, Taisei, SUZUKI, Hiroki, KOUCHI, Toshinori

    2024.3.6 

     More details

    Event date: 2024.3.5 - 2024.3.7

    researchmap

  • 乱流中を伝播する垂直衝撃波の背後誘起速度に対する局所形状の影響

    楠畑 天音, 田中 健人, 渡邉 智昭, 長田 孝二, 佐宗 章弘

    第37回数値流体力学シンポジウム  2023.12.15 

     More details

    Event date: 2023.12.15 - 2023.12.17

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  • エネルギー保存特性の離散化誤差に対する非圧縮性周期箱乱流の応答の LES 解析

    千歳惇人, 鈴木博貴, 田中健人, 河内俊憲

    第 32 回 日本流体力学会 中四国・九州支部講演会  2023.11.26 

     More details

    Event date: 2023.11.26

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  • 多重スケール格子乱流中の速度変動の主流方向発展に関する風洞実験

    鈴木 博貴, 山口 寛人, 田中 健人, 河内 俊憲

    第 32 回 日本流体力学会 中四国・九州支部講演会  2023.11.26 

     More details

    Event date: 2023.11.25 - 2023.11.26

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  • 風洞閉塞加速に対する定常等方乱流の応答のモデルを検証する LES 解析

    小野 士, 鈴木博貴, 田中健人, 河内俊憲

    第 32 回 日本流体力学会 中四国・九州支部講演会  2023.11.25 

     More details

    Event date: 2023.11.25 - 2023.11.26

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  • Large Eddy Simulation of Supersonic Turbulent Boundary Layer Introducing KEEP Scheme

    Hibiki Kurazaki, Toshinori Kouchi, Hiroki Suzuki, Kento Tanaka

    2023.11.25 

     More details

    Event date: 2023.11.25 - 2023.11.26

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  • 深層学習を用いた 2 次元遷音速バフェットのフェーズロッ ク解析

    菊池 翼, 田中 健人, 竹内 孔一, 河内 俊憲

    第 61 回飛行機シンポジウム  2023.11.15 

     More details

    Event date: 2023.11.15 - 2023.11.17

    researchmap

  • 高レイノルズ数超音速風洞における付着境界層の壁面せん断応力計測

    加藤 真吾, 田中 健人, 鈴木 博貴, 河内 俊憲

    第55回流体力学講演会/第41回航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム  2023.7.13 

     More details

    Event date: 2023.7.12 - 2023.7.14

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  • 粘性底層を含まない流体データから壁面せん断応力を推定する機械学習モデル

    成富 和希, 丸山 裕也, 河内 俊憲, 鈴木 博貴, 田中 健人

    第55回流体力学講演会/第41回航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム  2023.7.13 

     More details

    Event date: 2023.7.12 - 2023.7.14

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  • Effects of Turbulence Compressibility on Normal Shock Wave in Shock Turbulence Interactions

    K. Tanaka, T, Watanabe,K. Nagata

    The 32nd International Symposium on Shock Waves  2019.7.14 

     More details

    Event date: 2019.7.14 - 2019.7.18

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  • 一次元畳み込みニューラルネットワークを用いた選択的な衝撃波面の検出方法の提案

    田中健人, 鈴木博貴, 河内俊憲, 竹内孔一

    2022 年度衝撃波シンポジウム  2023.3.8 

     More details

  • 超音速乱流境界層のPIVデータから壁面せん断応 力を推定するCNNモデルのLESを用いた学習

    丸山 裕也, 河内 俊憲, 鈴木, 博貴, 田中 健人, 中濱樹央

    第36回数値流体力学シンポジウム  2022.12.15 

     More details

  • 主流乱れを伴う超音速乱流境界層のLESを行うた めの流入条件の生成

    鈴木 智也, 河内 俊憲, 鈴木, 博貴, 田中 健人

    第36回数値流体力学シンポジウム  2022.12.14 

     More details

  • 一次元畳み込みニューラルネットワークによる局所崩壊した衝撃波面の検出

    田中健人, 鈴木博貴, 河内俊憲, 竹内孔一

    第30回日本流体力学会中四国・九州支部講演会  2022.11.26 

     More details

  • 超音速乱流境界層のPIVデータから壁面せん断応力を推定するCNNモデルのLESを用いた学習

    丸山裕也, 中濱樹央, 田中健人, 鈴木博貴, 河内俊憲

    第30回日本流体力学会中四国・九州支部講演会  2022.11.26 

     More details

  • ラバルノズルを用いない主流乱れを導入した超音速風洞

    清水 崇史, 福田 光一, 田中 健人, 鈴木 博貴, 河内 俊憲

    第54回流体力学講演会/第40回航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム  2022.7.1 

     More details

  • Reθ=14,000の超音速風洞壁に発達する乱流境界層のPIV計測

    貝原 涼弥, 田中 健人, 鈴木 博貴, 河内 俊憲

    第54回流体力学講演会/第40回航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム  2022.7.1 

     More details

  • 一様等方性乱流との干渉による球面衝撃波面の歪みの評価

    渡邉 大成, 田中 健人, 鈴木 博貴, 河内 俊憲

    第54回流体力学講演会/第40回航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム  2022.7.1 

     More details

  • 乱流と干渉した垂直衝撃波の局所形状と強度の数値解析

    楠畑天音, 田中健人, 渡邉智昭, 長田孝二, 佐宗章弘

    第54回流体力学講演会/第40回航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム  2022.6.30 

     More details

  • Tracking of Shock Wave Position in Two-dimensional Transonic Shock Buffet by Applying Machine Learning and Calculation of Phase-averaged Pressure Propagation Speed

    2022.6.29 

     More details

  • 乱流中を伝播する衝撃波の変形に関する統計解析

    田中健人, 渡邉智昭, 長田孝二

    第58回飛行機シンポジウム  2020.11.27 

     More details

  • 乱流との干渉による衝撃波の変形に関する統計解析

    田中健人, 渡邉智昭, 長田孝二

    2019 年度衝撃波シンポジウム  2020.3.1 

     More details

  • Direct numerical simulations on effects of turbulent Mach number in interaction between planar shock wave and turbulence

    K. Tanaka, T, Watanabe,K. Nagata

    17th European Turbulence Conference  2019.9.6 

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  • 垂直衝撃波と局所的な乱流の干渉に関する直接数値計算

    田中健人, 渡邉智昭, 長田孝二

    第32回数値流体力学シンポジウム  2018.12.11 

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    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:機械振興会館  

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  • 一様等方性乱流との干渉による衝撃波の変形と衝撃波背後圧変動の関係

    田中健人, 渡邉智昭, 長田孝二, 佐宗章弘, 酒井康彦, 早瀬敏幸

    第50回流体力学講演会  2018.7.4 

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    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:宮崎市民プラザ  

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  • Direct numerical simulations of interaction between planar shock wave and homogeneous isotropic turbulence at low turbulent Mach number International conference

    K. Tanaka, T. Watanabe, K. Nagata, A. Sasoh, Y. Sakai, T. Hayase

    The 31st International Symposium on Shock Waves  2017.7.9 

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    Language:English   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:Nagoya, Japan  

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  • 垂直衝撃波面前後の圧力増加に対する乱流変動の影響

    田中健人, 渡邉智昭, 長田孝二, 佐宗章弘, 酒井康彦, 早瀬敏幸

    第49回流体力学講演会  2017.6.29 

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    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:国立オリンピック記念青少年総合センター  

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  • 垂直衝撃波との干渉による一様等方性乱流の特性変化に関する直接数値計算

    田中健人, 渡邉智昭, 長田孝二, 佐宗章弘, 酒井康彦, 早瀬敏幸

    衝撃波シンポジウム  2017.3.8 

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    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:ヴェルクよこすか  

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  • DNS study on shock/turbulence interaction in homogeneous isotropic turbulence at low turbulent Mach number International conference

    K. Tanaka, T. Watanabe, K. Nagata, A. Sasoh, Y. Sakai, T. Hayase

    69th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics  2016.11.21 

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    Language:English   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:Portland, Oregon  

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  • 垂直衝撃波が低乱流マッハ数一様等方性乱流に及ぼす影響に関する直接数値計算

    田中健人, 渡邉智昭, 長田孝二, 佐宗章弘, 酒井康彦

    日本流体力学会年会2016  2016.9.27 

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    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:名古屋工業大学  

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  • 一様等方性乱流場と衝撃波の干渉に関する直接数値計算

    田中健人, 渡邉智昭, 長田孝二

    衝撃波シンポジウム  2016.3 

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    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:熊本大学  

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Research Projects

  • AI技術で解き明かす乱流との干渉による衝撃波崩壊現象

    Grant number:23K13495  2023.04 - 2026.03

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究

    田中 健人

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    Grant amount:\4680000 ( Direct expense: \3600000 、 Indirect expense:\1080000 )

    衝撃波を検知するためのAIモデルを深層学習により構築した.教師データの収集には一様等方性乱流中を伝播する垂直衝撃波に関する直接数値計算を用い,三次元データを用いた.入力データを圧力と速度の2チャネルとし,衝撃波に垂直な方向の連続した一次元のデータを抽出した.ベクトルのサイズは256である.一方,正解データは257次元のベクトルで入力データの中に衝撃波が存在していればその位置に1,それ以外の位置に0を代入したベクトルで,入力データの中に衝撃波が存在していない場合は257番目の要素に1を,それ以外の要素に0を代入したベクトルとした.ニューラルネットワークの種類は畳み込みニューラルネットワークと呼ばれるものを用いており,構造は残差ブロックと呼ばれる構造を用いることで多層化に成功したResNet50のものを流用している.従来は衝撃波の検知に関しては有限差分を用いて計算された圧力や速度の勾配の最小値を用いて行われてきた.しかしながら,最小値を取る位置を一律で衝撃波と定義するので,局所的に勾配が崩壊する場合に誤検知が発生する.そこで,ニューラルネットワークを用いた選択的な衝撃波面の検出を可能にすることで衝撃波崩壊現象を調査する足がかりを作ることができると考えている.学習とテストを行い,ある程度の精度での検知は可能となっているが,十分な精度とは言えないので,改善が必要である.ここまでの成果に関しては2024年1月にアメリカのオーランドで行われたAIAA Scitech Forum 2024にて発表を行った.

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  • Prediction of Instantaneous wall shear stress distribution through the fusion of Experimental/Computational/Data-driven Fluid Dynamics

    Grant number:22K18302  2022.06 - 2025.03

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)  Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)

    河内 俊憲, 田中 健人

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    Grant amount:\25870000 ( Direct expense: \19900000 、 Indirect expense:\5970000 )

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  • 高レイノルズ数空力予測の精度向上を目指した衝撃波/境界層干渉の先進画像計測

    Grant number:22H01684  2022.04 - 2026.03

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    河内 俊憲, 鈴木 博貴, 田中 健人

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    Grant amount:\17420000 ( Direct expense: \13400000 、 Indirect expense:\4020000 )

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  • 高レイノルズ数空力予測の精度向上を目指した衝撃波/境界層干渉の先進画像計測

    Grant number:23K22954  2022.04 - 2026.03

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    河内 俊憲, 鈴木 博貴, 田中 健人

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    Grant amount:\17420000 ( Direct expense: \13400000 、 Indirect expense:\4020000 )

    本研究では、レイノルズ数を大きく変化させた条件で、付着境界層や衝撃波-境界層干渉に伴うはく離の詳細なデータを先進画像計測を用いて取得し、これらデータを用いて検証した高忠実な数値計算に機械学習を併用することで、高レイノルズ数流れにおけるはく離の計算モデル構築を目指している。
    2023年度、実験としては大きく2つの成果を得た。一つ目は付着境界層の実験を通じた計測システムの改良で、二つ目は斜め衝撃波導入法の確立である。既存のシステムでは本研究での鍵となる流速と壁面せん断応力を同じ位置、また同時刻に計測することは困難であった。後述する斜め衝撃の導入方法の変更と併せて、油膜干渉法にカメラキャリブレーションとミラーを導入することで、これを改善した。斜め衝撃波の導入方法としては、既存の金属製ランプブロックの挿入から3Dプリンター製樹脂ランプのガラス面への接着による方法に変更した。これにより、計測したい任意の位置に容易に任意の強さの斜め衝撃波の導入が可能となった。現状、これら改良したシステムを用いた詳細なデータ取得は出来てないため、2024年度以降、これを行う。実験に対応する数値計算に関しては、衝撃波-境界層干渉の高解像度計算を実施できた。得られた結果を文献値と比較したところ、これまで用いてきたスキームでは、境界層のはく離の状況(圧力変動やはく離長さ)を正確に捉えることが困難であることが分かった。現在、高精度・高忠実、かつ斜め衝撃波を導入する境界条件に対応可能なスキームの開発を行っている。高レイノルズ数流れにおける壁面せん断応力を予測する深層学習モデルの構築に関しては、モデルの入力となる流速分布の高さ方向位置を壁面に近づけることで、ロバスト性が改善すること、また正解データとなる壁面せん断応力値の学習確立を均等にすることで、さらなる精度・ロバスト性の改善が見込めることが分かった。

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  • 乱流との干渉による衝撃波崩壊のメカニズムの解明

    Grant number:19J12973  2019.04 - 2021.03

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  特別研究員奨励費

    田中 健人

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    Grant amount:\2100000 ( Direct expense: \2100000 )

    2020年度においては2019年度までに直接数値計算を行って収集したデータの解析を行い,論文へまとめて投稿した.また,これまでの研究成果をまとめて,学位取得のために博士論文を作成した.行った解析としては乱流と干渉し,変形した衝撃波の位置を検出し,その位置の変動を衝撃波面の変形と定義し,その変動を統計的に解析することで,乱流との干渉による波面の変形の特性について調査した.特に衝撃波が乱流領域に入射して,乱流中をある程度伝播するまでの遷移的な状態について調査するために乱流と干渉した距離を意味する干渉距離との関係に注目した解析を行った.その結果として,衝撃波面の変形は乱流との干渉と同時に始まり,初期段階においては干渉距離が長くなるにつれて変形が成長するということがわかった.ところが,変形の成長は乱流の大きな渦スケールを意味する積分スケールの数倍程度伝播すると最大値をとり,積分スケールの10倍程度伝播すると定常になることがわかった.また干渉した距離ではなく,時間に対する変化を見ると,定常になるまでの時間などはマッハ数などの条件によって変化したが,干渉初期の変形の時間変化率が条件によらず,およそ一定となることがわかった.さらに変形と局所の強さの関係を調べるため,波面の変動の符号で条件付けした圧力の分布をみると,波面が平均よりも後方に位置している箇所では強くなり,逆に平均よりも前方に位置している場合は弱くなることがわかった.
    本研究の意義としては,乱流と干渉した衝撃波の遷移的な状態について定量的な評価ができており,干渉距離に対する波面の変形の変化について明らかにできたことである.既存の数値計算では衝撃波を固定して乱流を流入させていた関係で調査することが困難な部分であり、実験においては計測の困難さから定量的に評価することが難しい現象であった.

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Class subject in charge

  • Experiments in Mechanical Engineering (2025academic year) Other  - [第1学期]火5~8, [第2学期]不開講, [第3学期]火5~8, [第4学期]火5~8

  • Experiments in Mechanical Engineering (2025academic year) Other  - [第1学期]火5~8, [第2学期]不開講, [第3学期]火5~8, [第4学期]火5~8

  • Experiments in Mechanical EngineeringⅡ (2025academic year) 3rd and 4th semester  - 火5~8

  • Experiments in Mechanical EngineeringI (2025academic year) 1st semester  - 火5~8

  • Seminar on Mechanical Engineering 1 (2025academic year) Prophase  - その他

  • Seminar on Mechanical Engineering 2 (2025academic year) Late  - その他

  • Advanced Study (2025academic year) Other  - その他

  • Experiments in Mechanical Engineering (2024academic year) Other  - [第1学期]火5~8, [第2学期]不開講, [第3学期]火5~8, [第4学期]火5~8

  • Experiments in Mechanical Engineering (2024academic year) Other  - [第1学期]火5~8, [第2学期]不開講, [第3学期]火5~8, [第4学期]火5~8

  • Experiments in Mechanical EngineeringⅡ (2024academic year) 3rd and 4th semester  - 火5~8

  • Experiments in Mechanical EngineeringI (2024academic year) 1st semester  - 火5~8

  • Research Works for Mechanical and Systems Engineering 1 (2024academic year) Prophase  - その他

  • Research Works for Mechanical and Systems Engineering 2 (2024academic year) Late  - その他

  • Seminar on Mechanical Engineering 1 (2024academic year) Prophase  - その他

  • Seminar on Mechanical Engineering 2 (2024academic year) Late  - その他

  • Advanced Study (2024academic year) Other  - その他

  • Experiments in Mechanical Engineering (2023academic year) Other  - [第1学期]火5~8, [第2学期]不開講, [第3学期]火5~8, [第4学期]火5~8

  • Experiments in Mechanical Engineering (2023academic year) Other  - [第1学期]火5~8, [第2学期]不開講, [第3学期]火5~8, [第4学期]火5~8

  • Experiments in Mechanical EngineeringⅡ (2023academic year) 3rd and 4th semester  - 火5~8

  • Experiments in Mechanical EngineeringI (2023academic year) 1st semester  - 火5~8

  • Research Works for Mechanical and Systems Engineering 1 (2023academic year) Prophase  - その他

  • Research Works for Mechanical and Systems Engineering 2 (2023academic year) Late  - その他

  • Seminar on Mechanical Engineering 1 (2023academic year) Prophase  - その他

  • Seminar on Mechanical Engineering 2 (2023academic year) Late  - その他

  • Advanced Study (2023academic year) Other  - その他

  • Experiments in Mechanical Engineering (2022academic year) 1st-4th semester  - [第1学期]火5~8, [第2学期]その他, [第3学期]火5~8, [第4学期]火5~8

  • Experiments in Mechanical EngineeringⅡ (2022academic year) 3rd and 4th semester  - 火5~8

  • Experiments in Mechanical EngineeringI (2022academic year) 1st semester  - 火5~8

  • Research Works for Mechanical and Systems Engineering 1 (2022academic year) Prophase  - その他

  • Research Works for Mechanical and Systems Engineering 2 (2022academic year) Late  - その他

  • Research Works for Mechanical and Systems Engineering 1 (2021academic year) Prophase  - その他

  • Research Works for Mechanical and Systems Engineering 2 (2021academic year) Late  - その他

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