A Method for Generating Strong Turbulence via Combination of Active Turbulence Grid and Translating Wing Model

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K04933
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 24010:Aerospace engineering-related
• 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: MIZOGUCHI Makoto 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, 准教授 (10532781)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 空力特性 / 乱れ強さ / 風洞試験法 / 環境じょう乱生成 / 低レイノルズ数

Outline of Final Research Achievements

A method of wind tunnel testing is proposed for generating strong streamwise turbulence by adjusting the relative velocity between the free stream and the model translated via a linear motion mechanism. Moreover, the effect of turbulence on the aerodynamic characteristics of small unmanned air vehicles is investigated. The results show that the proposed method enables us to adjust the relative velocity and effective turbulence intensity. The range of turbulence intensity available increases. Moreover, the effect of turbulence intensity is experimentally revealed in a broad range of turbulence.

Free Research Field

航空宇宙工学，低レイノルズ数，小型無人機空力特性，環境じょう乱

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

無人航空機の運用には安全性向上が欠かせないが，気流の乱れは姿勢の急変につながるため大きな問題となりうる．特に小型の無人航空機を対象とした場合，想定すべき乱れ強さは広い範囲にわたる．本研究の成果によって，多様な乱れ強さの風洞実験を実現したことは，乱れ強さと翼空力特性の関係の理解に大きく貢献できる．また，本研究で提案した実験手法が有する乱れ強さ設定自由度の高さは，航空機に限らず自動車，建造物への影響や，風車による自然エネルギー利用促進など広く社会が要求する問題の解決手法創造への貢献も期待できる．