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Field Validation of Anti-icing Method for Aircrafts by Releasing Supercooling Using Ultrasonic Sound Wave

Research Project

Project/Area Number 18K18911
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 24:Aerospace engineering, marine and maritime engineering, and related fields
Research InstitutionShizuoka University

Principal Investigator

Fukiba Katsuyoshi  静岡大学, 工学部, 准教授 (50435814)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中田 大将  室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 助教 (90571969)
Project Period (FY) 2018-06-29 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords着氷 / 航空機 / 超音波 / 過冷却 / フィールド実証実験
Outline of Final Research Achievements

Icing problem, where ice accumulates on surfaces of aircraft wings or engines, causes severe aircraft incidents in the past. In this study, we proposed a new method to prevent ice accumulation by freezing supercooled water droplets in the air using ultrasonic sound wave and validated the method. If supercooled water freezes in the air and change the phase into ice, the contact area decreases, and the attachment force reduces drastically. The results of this study showed that the method using ultrasonic sound wave does not work effectively, contrary to expectations. In contrast, surface coatings on objects showed effectiveness against ice accumulation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで着氷実験は大規模な冷凍機を備えた風洞などを利用して行われてきた。この場合、実験回数を増やすのが難しく、再現性のある精度良いデータを取得するのが困難であった。本研究では実験室において冷凍庫を用いた着氷実験装置を開発し、高頻度での繰り返し試験が可能な環境を整えた。また従来の研究では着氷実験の結果は表面画像など定性的なデータの取得にとどまっていた。本研究では天秤を用いて着氷対象物の質量を非定常的に測定する装置を開発し、着氷量の時間変化を取得することに成功した。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2020 2019 2018

All Presentation (5 results)

  • [Presentation] 表面加工による航空機翼の着氷低減2020

    • Author(s)
      長谷川太一
    • Organizer
      第58回飛行機シンポジウム
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 表面性状の工夫によるアルミニウム円柱の着氷低減2020

    • Author(s)
      長谷川太一,吹場活佳,原科穣,萩原佑亮
    • Organizer
      2020年度日本冷凍空調学会年次大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 航空機の着氷に対する超撥水コーティン グによる濡れ性変化の影響2019

    • Author(s)
      原科穣、吹場活佳、中田大将
    • Organizer
      第51回流体力学講演会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 航空機の着氷に対する表面への凹凸加工と超撥水コーティングによる影響2019

    • Author(s)
      原科穣
    • Organizer
      第57回飛行機シンポジウム
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 着氷における素材と表面性状に関する基礎実験2018

    • Author(s)
      原科穣
    • Organizer
      第56回飛行機シンポジウム
    • Related Report
      2018 Research-status Report

URL: 

Published: 2018-07-25   Modified: 2022-01-27  

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