Laminar Flow Control Technique on Supersonic Boundary Layer based on Panel Fluttering

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17H07414
• Research Institution: 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群)
• Principal Investigator: 田口 正人 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 助教 (70806794)
• Project Period (FY): 2017-08-25 – 2019-03-31
• Keywords: 境界層遷移

Outline of Annual Research Achievements

本研究の最終的な目的は，航空機の表面に形成される境界層の乱流遷移を抑制するための新しい制御方法を提案することである．具体的には，壁面に設置するパネルの振動によっての壁面境界条件を制御し，これが境界層内部の圧力変動と境界層遷移に与える影響を調べる．
本年度は，昨年度に設計した平板模型に，薄い金属製のパネルを設置し，風洞実験を実施した．金属パネルの下流の壁面に設置した圧力センサにより，壁面における圧力変動の周波数をパワースペクトル密度として評価した．その結果，パネルの振動周波数（kHzオーダー）は，パネルの固有振動数にもよるが試験気流における圧力変動の周波数とおおむね一致することが分かった．したがって，流体（気流）から構造（パネル）に誘起される振動は，気流中の振動と直接の相関がある可能性が高いといえる．一方で，振動するパネルから境界層へ伝達される壁面圧力変動は，周波数ピークの観点からは直接の相関がみられなかった．ただし，パネル近傍の下流で見られる高周波（数10kHzオーダー）ピークが低周波側にシフトする効果が見られた．この結果から，パネル振動が高周波の圧力変動を変調する効果がある可能性を示すことができた．ただし，この現象がどのように生じるか突き止めるには至らなかった．
本研究の主目的である乱流遷移に対してパネル振動が与える影響を実験するには至らなかった．これは，初年度の気流発生装置の整備によって研究計画が遅延したためである．乱流遷移の検出及び制御については，研究実施期間終了後も継続して実施し，パネル振動による効果の解明を行い，研究実施期間中に達成できなかった対外発表を積極的に行っていく．

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。