Study on effect of automatic deflector for drag reduction of road vehicles in cross-wind conditions
| Project/Area Number |
21F21347
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 外国 |
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| Review Section |
Basic Section 19010:Fluid engineering-related
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
安養寺 正之 九州大学, 総合理工学研究院, 准教授 (70611680)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
TRAN HUNG 九州大学, 総合理工学研究科(研究院), 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2021-11-18 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | 自動車 / 空力抵抗 / 摩擦応力 / 流体画像解析 / デフレクター |
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| Outline of Research at the Start |
本申請では，空力抵抗が急増する横風時の車体周りの流れ場に着目し，車体表面の複雑な現象を正確に計測するための流体画像診断技術の確立および自動ディフレクターの適用による抵抗低減に取り組む．
本研究では，コンピュータービジョンによる画像解析技術と蛍光油膜法を融合させた最新の流体画像診断技術を適用する．この技術は従来，結果に対する不確かさが課題であったが，近年，高精度化された最新の解析アルゴリズムを用いて，信頼性の高い計測手法の確立に挑む．さらに，リアウィンドウでの流れの剥離を能動的に抑制する自動ディフレクターによる抵抗低減法を提案し，その空力効果の検証と主要因となる流体メカニズムの解明に取り組む.
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，蛍光油を使って物体表面の流体摩擦応力分布を計測する画像診断技術の改良と，これを適用した自動車の空力抵抗低減に向けた自動デフレクターの効果を評価することを目的とする．
これまで技術開発を進めてきた本画像解析技術に対して，今回，新しい計算スキームを適用した解析アルゴリズムを提案し，プログラム実装した．この解析手法をアハメドモデルと呼ばれる準標準自動車模型に適用するため，特に横風時における空力現象に着目した風洞実験を実施した．得られた摩擦応力ベクトル線の解析画像結果から，車体後部のスラント面及び背面におけるミクロ・マクロな渦構造の抽出に成功した．既存技術では解析の際のパラメータ調整による後処理に時間がかかることが問題であったが，本提案手法によってこれらのパラメータ依存を克服しており，後処理に要する時間を大幅に軽減することができた．さらに姿勢変化やレイノルズ数変化に伴う渦構造の変化と空力特性の関係性を見出すことができた．
上記の達成度のもと，空力抵抗低減を目的として自動デフレクターの効果を検証するため，本手法の適用による車体後部の渦構造の変化及び空力特性への影響を評価した．自動デフレクターの有無によって後流構造に大きく影響する車体後部のスラント面における渦構造は大きく変化し，これにより抗力係数も減少する効果が得られた．またデフレクター角度による影響も評価し，デフレクター角と空力抵抗の関係及びそのときの流れ場の変化も整理することができた．
これらの成果は国内・国際学会にてそれぞれ１件ずつの発表予定であることに加えて，現在，学術論文４本に纏める準備を進めており，同時期にそれぞれの内容を投稿する予定である．
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(1 results)
Research Products
(2 results)
