2004 Fiscal Year Annual Research Report
非定常運動翼による高揚力・高推進力発生機構の解明とその効果的応用
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15360098
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
田中 和博 九州工業大学, 情報工学部, 教授 (80171742)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
永山 勝也 九州工業大学, 情報工学部, 助教授 (70363398)
渕脇 正樹 九州工業大学, 情報工学部, 助手 (60346864)
清水 文雄 九州工業大学, 情報工学部, 助手 (20284599)
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| Keywords | Unsteady flow (非定常流れ) / Separation (はく離) / Airfoil (翼) / Piching motion (ピッチング運動) / Heaving motion (ヒービング運動) / Vortex (渦) / Lift (揚力) / Thrust (推進力) |
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| Research Abstract |
低レイノルズ数領域(10^3<Re<10^4)において,ピッチング運動とヒービング運動が独立に負荷される非定常運動翼の渦流れ場の構造およびこれらに働く非定常流体力(揚力,推進力)特性を明らかにすることを目的に,染料による流れの可視化,PIV画像計測および小型六軸力覚センサによる非定常推進力測定を行った.その結果,以下のことが明らかになった.
1.ピッチング運動翼およびヒービング運動翼後流の渦流れ場の構造
(1)高翼後縁無次元速度のピッチング運動翼および高無次元ヒービング速度のヒービング運動翼の後流には推進力発生渦列が形成され,定性的にはほぼ同じ渦構造となる.しかしながら,ヒービング運動翼後流に形成される推進力発生渦列の渦度がピッチング運動翼後流に形成される推進力発生渦列の渦度に比べ大きいために,それに誘起される増速流も大きい.
(2)推進力発生渦列が主流に対して傾いた構造となる時には,それに伴って翼後流の増速流も傾いて形成される.
2.ピッチング運動翼およびヒービング運動翼に働く非定常推進力特性
(1)ピッチング運動翼およびヒービング運動翼に働く非定常推進力は,それぞれ翼後縁無次元速度および無次元ヒービング速度に強く依存する.翼後縁無次元振幅および無次元ヒービング振幅の影響は小さい.
(2)ピッチング運動翼およびヒービング運動翼に働く非定常推進力のヒステリシスループは,それぞれ凹型および凸型を描き,その動的挙動が異なる.
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