摩擦抵抗低減を促進する気液二相乱流境界層のスマート制御

2021 Fiscal Year Comments on the Screening Results

• Project/Area Number: 21H04538
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 19:Fluid engineering, thermal engineering, and related fields
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 村井 祐一 北海道大学, 工学研究院, 教授 (80273001)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田坂 裕司 北海道大学, 工学研究院, 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) ; 堀本 康文 北海道大学, 工学研究院, 特任助教 (60822525) ; 北川 石英 京都工芸繊維大学, 機械工学系, 教授 (80379065) ; 大石 義彦 室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (90617078)
• Project Period (FY): 2021-04-05 – 2026-03-31

Summary of the Research Project

船体などの乱流境界層に気泡を混入することにより、摩擦抵抗を減らす研究である。具体的には、気液二相乱流境界層を、①抵抗低減の下流への持続性を生み出す気泡分布制御、②翼と表面構造装飾による気泡注入動力の最小化制御、③独自のせん断力計と超音波によるフィードバック制御、の3種の方法により制御し、省エネ率を従来の10％弱から30%に押し上げることを目標とする。

Scientific Significance and Expected Research Achievements

摩擦抵抗低減を促進するために気液二相乱流境界層の物理的理解を進める点で、学術的に重要な研究課題である。また、30％の省エネ率の達成を掲げている点で、経済的意義も大きい。研究成果を実証・展開するために外部機関と連携する体制の構築は、より広い科学技術研究の推進に影響を及ぼし、社会への波及効果が期待できる。