2020 Fiscal Year Annual Research Report
Smart control of gas-liquid two-phase turbulent boundary layer
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17H01245
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
村井 祐一 北海道大学, 工学研究院, 教授 (80273001)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田坂 裕司 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (00419946)
PARK HYUNJIN 北海道大学, 工学研究院, 助教 (00793671)
熊谷 一郎 明星大学, 理工学部, 教授 (50597680)
北川 石英 京都工芸繊維大学, 機械工学系, 准教授 (80379065)
大石 義彦 室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 助教 (90617078)
川北 千春 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (70767813)
濱田 達也 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (00608630)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 抵抗低減 / 乱流 / 境界層 / 気泡 / マイクロバブル / 超音波 / せん断応力 / レオロジー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2020年度は，気液二相流の乱流境界層を効果的に制御するための３つの課題を遂行した．テーマ１[PBI] 気泡分布パターン制御による再現性・持続性の拡大：海上技術安全研究所において400m長距離曳航水槽による24mのモデル船を使った実験を実施した．この結果、気泡を周期的に注入することで低速流においては高いボイド率の脈動を下流に持続させる効果が延伸されることが明らかとなった。また2019年度に実施された36mのモデル船のデータ詳細解析を実施し、気泡発生部からの流下距離の関数としての壁面摩擦抵抗の分布を高い再現性と精度で抽出することに成功した。テーマ2[KBI] 慣性局所減圧型の大量微細気泡発生法の開発：翼の負圧の利用による大量気泡発生技術について 400m水槽を利用したモデル船実験を実施した結果，特定の翼形状では正味省エネルギー効果が獲得できることを改めて再確認された。また3次元翼配列については高いせん断付与による高い数密度での微細気泡の発生が可能となった。テーマ3[UMF] 超音波モニタリングフィードバック：超音波ドップラー流速分布計測法(UVP)を応用し，気泡流における乱流レオロジー特性を計測する基本原理が確立された。特に複数の特徴周波数を含んだ非定常せん断歪速度を付与する環境での気泡流の複素粘性の計測に成功した．さらに壁面せん断応力センサーの開発，壁面の撥水コーティングによる気泡運動の制御などの技術開発と流体力学的知見について国際学術誌に掲載された．
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| Research Progress Status |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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