■ 第３５回数値流体力学シンポジウム　ベストCFDグラフィックス・アワード　受賞作品
今年は２２件の応募があり，その中から参加者の投票によって４作品の受賞が決定しました（２位は同票数で３作品となりました）．
受賞者の皆様，おめでとうございます．以下に受賞作品を掲載します．２位の３作品の掲載は順不同です．

■ 第１位：航空機フライト試験の代替に向けて ~高忠実LESによる航空機全機解析~ 氏名（所属）： 淺田 啓幸（東北大学），河合 宗司（東北大学） コメント：航空機全機まわりの高忠実LESを行いました．(1)物体非適合格子に対する壁面モデル，(2)非散逸かつ安定なKEEPスキーム，(3)複雑形状に対する完全自動格子生成が特徴で，失速付近における航空機全機形状まわりの流れ（流線，圧力分布，空力係数など）を高精度に予測しています．

■ 第２位：アメンボの水上走行のシミュレーション 氏名（所属）： 吉泉 瑛（東工大）， 青木 尊之（東工大）， 杉原 健太（原子力機構）， 松下 真太郎（東工大） コメント：表面張力が強く影響するスケールの流体現象であるアメンボの水上走行に対して、中足だけをオールのように変位させ、どのように推進力が発生するかを自由走行のシミュレーションで調べた。 直径100μmの足の太さに対して約10μmの格子を割当てると同時に、長距離の水面走行を計算するために、Octree型AMR法を導入している。ストロークにより中足後方に表面波が形成され、その反作用でアメンボが推進力を得ていることが確認できる。

■ 第２位：太陽内部の大規模熱対流 氏名（所属）： 堀田 英之（千葉大学） コメント：富岳を用いた数値シミュレーションで再現された太陽内部の様子です。エントロピーを各高度で規格化した物理量を示しています。明るい色は表面に浮上する流れ、暗い色は太陽内部に侵入する流れに対応します。

■ 第２位：円柱背後に生じる乱流渦の階層 氏名（所属）： 藤野 潤（大阪大学大学院基礎工学研究科）， 本告 遊太郎（大阪大学大学院基礎工学研究科）， 後藤 晋（大阪大学大学院基礎工学研究科） コメント：直接数値シミュレーションで得られた円柱背後の乱流場を粗視化（スケール分解）し，渦の階層を可視化した．乱流中の秩序渦の階層が明確に捉えられ，また，渦伸長によるエネルギーカスケード過程が確認できる．

■ 応募作品の一覧

■ 作品001：アメンボの水上走行のシミュレーション 氏名（所属）： 吉泉 瑛（東工大） 青木 尊之（東工大） 杉原 健太（原子力機構） 松下 真太郎（東工大） コメント：表面張力が強く影響するスケールの流体現象であるアメンボの水上走行に対して、中足だけをオールのように変位させ、どのように推進力が発生するかを自由走行のシミュレーションで調べた。 直径100μmの足の太さに対して約10μmの格子を割当てると同時に、長距離の水面走行を計算するために、Octree型AMR法を導入している。 ストロークにより中足後方に表面波が形成され、その反作用でアメンボが推進力を得ていることが確認できる。	■ 作品002：２つのガス穴から放出されたメタンの乱流燃焼 氏名（所属）： 佐藤 充祥（九州大学・地球資源システム工学） 喜岡 新（九州大学・地球資源システム工学） 中川 昌美（コロラド鉱山大学・鉱山工学） 山田 泰広（九州大学・地球資源システム工学） コメント：乱流LESモデルに詳細化学反応機構を組み込むことによって、2つの穴から放出されたメタンのある時刻での温度場を示した図です。
■ 作品003：透明有機モデル合金の過冷却溶液中において沈降しながら成長する等軸デンドライト結晶 氏名（所属）： 坂根 慎治（京都工芸繊維大学） 高木 知弘（京都工芸繊維大学） 青木 尊之（東京工業大学） コメント：二元合金凝固のモデル材料として用いられる透明有機化合物（SCN-acetone）の過冷却溶液内部において，固液の密度差によって沈降しながら成長する等軸デンドライト（樹枝状結晶）の挙動を，適合細分化格子法を適用したphase-field格子ボルツマン凝固モデルの複数GPU並列計算により再現し，Paraviewを用いて可視化した．	■ 作品004：深海と宇宙 氏名（所属）： 髙野 照周（東京都立大学大学院) 金崎 雅博（東京都立大学大学院） コメント：ロケットが降下する現象が、深海でゆっくり泳ぐ魚に似ています。
■ 作品005：PEFCにおけるアイオノマーの吸着現象の分子動力学解析 氏名（所属）： 紀佳淵（東北大流体研） 黄聖峰（東北大流体研） 馬渕 拓哉（東北大学際研） 徳増 崇（東北大流体研） コメント：固体高分子形燃料電池における新型電解質膜の開発において、芳香族高分子膜に注目して分子動力学シミュレーションを行った。ナノスケールでの白金表面におけるアイオノマーの吸着状態の解明を進行して、高分子膜の構造や性能などを評価できた。	■ 作品006：衝撃波により押し流される粒子群周りの渦構造 氏名（所属）： 高橋 俊（東海大） 永田 貴之（東北大） 水野 裕介（東海大） 野々村 拓（東北大） 大林 茂（東北大） コメント：衝撃波を衝突させた粒子群が押し流されて徐々に近づく様子とその周囲の渦構造の可視化図。 圧縮性NS方程式と埋め込み境界法に基づいた多数粒子に対する衝撃波負荷の流体運動連成解析は世界的にも類を見ない。
■ 作品007：水平乱流チャンネル流れ内の大型気泡の直接数値シミュレーション 氏名（所属）： キム・サンウォン（北海道大学） ジョ・ヨンファ（北海道大学） サイ・トウトウ（北海道大学） 高見 健太（北海道大学） 大島 伸行（北海道大学） ユンドン・イク（北海道大学） 村井 祐一（北海道大学） 朴 炫珍（北海道大学） コメント：異なる流動（ポアズイユ流れ，クエット流れ）で，大型気泡はどのような違いを見せるのか．これを直接数値シミュレーションを通じて水平乱流チャネル流れ内の流れ形態（ポアズイユ流れ，クエット流れ）による大型気泡の形状分布と乱流流動特性を再現·調査しました．この時，乱流特性を代表する摩擦レイノルズ数は同一に設定した．	■ 作品008：心臓弁周囲の高精度流体解析と弁が閉じる際に近傍にある赤血球軌道の逆追跡 氏名（所属）： 中村 貴博（早稲田大学） 寺原 拓哉（早稲田大学） 乙黒 雄斗（東京理科大学） 滝沢 研二（早稲田大学） Tayfun E. Tezduyar（Rice University, 早稲田大学） コメント：本研究の研究対象は心臓弁周囲の赤血球である．心臓弁周囲の流れ場は強い脈動流や心臓弁の大変形によって複雑なものであり，弾性体の赤血球挙動は流体構造連成問題となる．赤血球と心臓弁の大きなスケールの違いから一つ一つ全ての赤血球に対して流体構造連成解析を行うことは困難であることは明らかである．本研究では「観察したい赤血球」に対して流体構造連成解析を行うための基礎検討として，心臓弁が閉じる瞬間の弁尖周囲の赤血球が閉じる前の時刻ではどこにあるのか概算するために質点と仮定し球の抵抗係数を用いた逆計算を実施した．その計算で得られた赤血球の位置を初期位置に用いて逆計算の整合性を確かめる順方向計算を実施した．可視化はそれらの赤血球軌道，流体場の渦構造を速度で色付けして同時に順方向に可視化したものである．なお赤血球の大きさは30倍に拡大し，逆計算に基づくものを赤色，順方向に再計算したものを黄色で表示している．
■ 作品009：Computational analysis of a car with tires using the multi-domain method and ST-SI-TC-IGA 氏名（所属）： Zhaojing Xu (Waseda University) Takashi Kuraishi (Rice University) Ryutaro Kaneko (Waseda University) Satoshi Yamasaki (Waseda University) Kenji Takizawa (Waseda University) Tayfun E. Tezduyar (Rice University, Waseda university) コメント：We perform computational analysis on the tires, which is included in computation over an entire car body. The video shows how the multi-domain method and ST-SI-TC-IGA enable such a challenging computation.	■ 作品010：洪水時の建物に作用する非定常流体力評価 氏名（所属）： 西口 浩司（名古屋大） 森下 将吏（名古屋大） 永野 雄一（大成建設） 伊藤 嘉晃（鹿島建設） 田村 哲郎（東工大） コメント：都市部の洪水では，建築物の周囲やその内部等の水の3次元的な流動および構造に作用する非定常流体力の評価が重要であるが，その膨大な計算コストのため，詳細な構造物形状を再現した3次元洪水解析の研究例は極めて少ない． そこで本研究では，スーパーコンピュータ「富岳」で高いスケーラビリティを実現できるビルディング・キューブ法（BCM）に基づくセル中心有限体積法により気液二相流解析を行った．
■ 作品011：凝固現象を伴う先端ダイカストプロセスコンピューティング 氏名（所属）： 石本 淳（東北大流体研） 佐藤 巧実（東北大流体研） 仲野 是克（東北大流体研） 大嶋 逸平（東北大流体研） 山田 秀明（日立Astemo） 佐藤 文和（日立Astemo） コメント：自動車用スロットルボディの高圧ダイカストプロセスにおける，凝固現象を伴うMold内溶湯の充填挙動に関するスーパーコンピューティングを実施した．Green: 液相状態，Red: 固相状態の分布を示している．	■ 作品012：太陽内部の大規模熱対流 氏名（所属）： 堀田 英之（千葉大学） コメント：富岳を用いた数値シミュレーションで再現された太陽内部の様子です。エントロピーを各高度で規格化した物理量を示しています。明るい色は表面に浮上する流れ、暗い色は太陽内部に侵入する流れに対応します。
■ 作品013：ペダリング動作を考慮した自転車周りの流れ場 氏名（所属）： 丸山 僚也（京都工芸繊維大学） コメント：Q値の等値面と複数台の自転車が走行する際の速度場と圧力分布	■ 作品014：リード式人工声帯による母音の生成 氏名（所属）： 吉永 司 (豊橋技科大) 荒井 隆行 (上智大) 横山 博史 (豊橋技科大) 野崎 一徳 (阪大歯病) 飯田 明由 (豊橋技科大) コメント：流体・構造・音響連成解析により，肺からの気流で振動する声帯を模したリードと，その周りに発生する渦，その渦から発生する音を可視化しています．渦はQ値の等値面で表し，色は流速を示しています．白黒は圧力(音圧)を表します．
■ 作品015：液滴の壁面衝突時における温度場の可視化 氏名（所属）： 小林 拳（信州大学大学院） 吉野 正人（信州大学学術研究院工学系) 鈴木 康祐（信州大学学術研究院工学系） コメント：等温壁に液滴を衝突したときの動画になります．	■ 作品016：ラバルノズル内ピエゾ素子による非定常流れ 氏名（所属）： 屋我実（琉球大学工学部） コメント：上流と下流の圧力比が1.893で一定の境界条件において、スロートに設置したピエゾ素子の変動に関連した流れ場の非定常性を明らかにした
■ 作品017：航空機フライト試験の代替に向けて ~高忠実LESによる航空機全機解析~ 氏名（所属）： 淺田 啓幸（東北大学） 河合 宗司（東北大学） コメント：航空機全機まわりの高忠実LESを行いました．(1)物体非適合格子に対する壁面モデル，(2)非散逸かつ安定なKEEPスキーム，(3)複雑形状に対する完全自動格子生成が特徴で，失速付近における航空機全機形状まわりの流れ（流線，圧力分布，空力係数など）を高精度に予測しています．	■ 作品018：ディーゼルエンジン用酸化触媒前面の前部における速度勾配テンソルの第二不変量(Q値)の動画 氏名（所属）： 上條 隆之介（早稲田大学） 倉石 孝（ライス大学） 近藤 大斗（早稲田大学） 千川 高歩（早稲田大学） 山田 和俊（早稲田大学） 滝沢 研二（早稲田大学） Tayfun E. Tezduyar（ライス大学、早稲田大学） コメント：ディーゼルエンジンには触媒を用いて煤を取り除くための排気システムを備えている. しかし、排気ガスのそのシステムの前面部に煤が詰まるという問題がある. そこで本研究では, その前面部における煤詰まりを予測するために流体計算および濃度拡散計算を行った. この計算から濃度拡散束を算出することで実験と一致するような煤詰まりを再現できるようになってきた. 濃度分布を可視化しても,煤詰まりを詳細に捉えることは難しいため、この動画では流れ場を示すために速度勾配テンソルの第二不変量を可視化し,前面部の詰まりに伴い形状の変わった壁面による流れ場の違いを示している.実験では初期条件として煤詰まりのない酸化触媒を排気管に配置し, そこに排気ガスを流すことで煤詰まりを発生させている. ディーゼルエンジンの煤を取り除くための排気システムには煤を捕集するフィルターがあり, そこに煤が堆積する. このフィルターに煤が過堆積するとフィルターの欠損やエンジン効率の低下につながる. これを防ぐため, フィルターには煤が一定量溜まった時に煤を燃焼し除去する機能がある. これによりフィルターが再生され, 触媒前面の一部の煤は酸化除去される. この動画で示している1cycleとは上で述べた煤詰まりの発生とフィルターの再生の過程のことであり, 実験ではこれを10回繰り返している. 動画では煤詰まりのない初期状態である実験における0th cycleと4th cycle, 8th cycle終了後の煤詰まりを現した解析格子を用いて流体計算を行ったものを示している. 初期状態の1st cycleでは前面が白く, 煤詰まりがない様子が分かる. 5th cycle、9th cycleでは前面が黒く, 煤詰まりが生じている様子が分かる. 左下に示した図は流体解析に用いた酸化触媒の解析格子の前面を正面から見たものである. これは, それぞれのcycleで用いた解析格子の形状の違いを分かりやすくするために示したものであり, 白い部分が煤詰まりの箇所を, 黒い部分がセルの壁面を示している.
■ 作品019：LESによるティアドロップディンプル面上の脈動乱流での瞬時・位相平均流れ場と壁面温度 氏名（所属）： 矢和田 祐己（農工大） 村田 章（農工大） 猪熊 建登（農工大） 岩本 薫（農工大） コメント：LESによるティアドロップディンプル面上の脈動乱流における瞬時場と位相平均場での渦の可視化と壁面温度の脈動１周期分の動画である．主流はディンプル長軸（x軸）方向に対し幅方向に45度傾いている．	■ 作品020：円柱背後に生じる乱流渦の階層 氏名（所属）： 藤野 潤（大阪大学大学院基礎工学研究科） 本告 遊太郎（大阪大学大学院基礎工学研究科） 後藤 晋（大阪大学大学院基礎工学研究科） コメント：直接数値シミュレーションで得られた円柱背後の乱流場を粗視化（スケール分解）し，渦の階層を可視化した．乱流中の秩序渦の階層が明確に捉えられ，また，渦伸長によるエネルギーカスケード過程が確認できる．
■ 作品021：拡張ラグランジュ法に基づく布と壁面の接触解析 氏名（所属）： 飯野 哲平（早大） 玉井 佑（早大） 白井 嵩彦（早大） 久保田 亮磨（早大） 滝沢 研二（早大） Tezduyar Tayfun E.(ライス大) コメント：本研究の研究目的は，ポンプ内を流れる異物の代表例である布によって引き起こされるポンプの閉塞現象を数値解析によって再現し，その原因を解明することである．ポンプ内に流入した布は流体からの影響を受けながら輸送されるのと同時に，その形状からポンプ内の流れに大きな影響を与えることが考えられる．すなわち我々は高精度な流体構造連成解析を行う必要があるが，そのためには高精度な接触解析を実現する必要がある．そこで本研究では拡張ラグランジュ法に基づく布と壁面の接触解析及び布の自己接触解析を行なった．この動画ではIsogeometric Analysisを用いた布の構造解析を行なっており，NURBSによって表現された布と円柱が接触する様子を再現している	■ 作品022：クルーガーフラップ空力・騒音最適化による騒音低減効果 氏名（所属）： 五十嵐亮介（東京都立大学大学院） 村山光宏（JAXA） 山本一臣（JAXA） 伊藤靖（JAXA） 金崎雅博（東京都立大学大学院） コメント：前縁用高揚力装置であるクルーガーフラップの空力・騒音最適化を行い，ベース形状と最適形状の圧力波を可視化することで騒音低減効果を示しています．