Comprehensive understanding and active control of electrohydrodynamic force and gas heating fields in barrier discharge arrays

• Project/Area Number: 25K01419
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 24010:Aerospace engineering-related
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: 西田 浩之 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60545945)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山中 晃徳 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50542198) ; 小室 淳史 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (70733137) ; 金子 泰 東北大学, 流体科学研究所, 助教 (91002202)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2027: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2026: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000); Fiscal Year 2025: ¥8,190,000 (Direct Cost: ¥6,300,000、Indirect Cost: ¥1,890,000)
• Keywords: 境界層流れ制御 / バリア放電 / プラズマ

Outline of Research at the Start

本研究では，プラズマアクチュエータアレイ（PAアレイ）周りの電気流体力場と気体加熱場の挙動を統合的に解明し，これらを個別制御する独自のアイデアを実証する．PAアレイは表面バリア放電デバイスを集積配置した流れ制御アクチュエータであり，70%もの流れの表面摩擦抵抗低減を実現する可能性が示された．しかし，流体制御力である電気流体力と気体加熱が，集積による電磁気的干渉で複雑に変化し制御できないために，結果の再現性が得られていない．本研究で，抵抗低減を特徴づけるパラメータを明らかにし，航空機をはじめとした流体機械性能のブレークスルーを担う画期的な流れ制御技術の確立を目指す．