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2022 Fiscal Year Annual Research Report

プラズマアクチュエータの実用化に資するフィードバック放電場制御則の構築

Research Project

Project/Area Number 21K14070
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

中井 公美  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 研究員 (20897813)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2023-03-31
Keywordsプラズマアクチュエータ / 大気圧放電 / 低次元モデル / データ駆動科学 / 圧縮センシング
Outline of Annual Research Achievements

本年度は,昨年度に引き続き,大気圧バリア放電プラズマアクチュエータにおける放電場の低次元モデルを構築するため,申請者らが開発してきた放電プラズマの流体モデルに基づく高精度数値シミュレーションをパラメトリックに実施することで,放電場の大規模データベースの構築を進めた.放電場データベースに対し,流体力学分野で提案されているモード分解手法を適用することで,放電場に適したモード抽出手法及び得られたモードの特性について知見を得た.並行して,放電場の計算負荷の低減を目的とし,スパース観測点位置最適化手法の開発に取り組んだ.先行研究では,最適実験計画法に基づく評価関数及び最適化アルゴリズムを用いた種々のスパース観測点位置最適化手法が提案されている.本研究では,従来手法に比べ,より高性能な複数の観測点候補を得られるスパース観測点位置最適化手法を開発した.また,スパース観測点位置最適化手法の種々の物理現象への適用可能性を評価するため,放電場データに加え,流体場及び地震波動場データに適用し,その性能を調査した.流体場及び地震波動場への適用については,スパース観測点位置最適化手法を用いて決定した位置における観測データに基づき現象の潜在変数を予測することで,観測点位置をランダムに選択した場合に比べて全体場を高精度に再構成できることが示された.一方,放電場の再構成精度は計算条件に大きく依存した.これは,放電場の有する強い非線形性と教師データ量不足が主な要因であると考えられる.今後はデータベース構築を加速し,放電場に適したモード分解手法及び観測点位置最適化手法の開発を進める必要がある.

  • Research Products

    (8 results)

All 2022

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Nondominated-Solution-Based Multi-Objective Greedy Sensor Selection for Optimal Design of Experiments2022

    • Author(s)
      Nakai Kumi、Sasaki Yasuo、Nagata Takayuki、Yamada Keigo、Saito Yuji、Nonomura Taku
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Signal Processing

      Volume: 70 Pages: 5694~5707

    • DOI

      10.1109/TSP.2022.3224643

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] スパースプロセッシングPIVを用いた流速場リアルタイム計測における空間解像度の向上 -第 2 報- 異なる相関窓データへの射影2022

    • Author(s)
      阿部千隼,神田直樹,金子紗弓,中井公美,野々村拓
    • Organizer
      第55回流体力学講演会
  • [Presentation] Improvement of Robustness on Real-time Flow Field Measurement using Sparse Processing PIV2022

    • Author(s)
      Chihaya Abe, Naoki Kanda, Sayumi Kaneko, Kumi Nakai, Taku Nonomura
    • Organizer
      The 13th Pacific Symposium on Flow Visualization and Image Processing
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] プラズマアクチュエータ駆動が圧力センサを用いた流れ場推定に与える影響の調査2022

    • Author(s)
      安齋佳希,後藤真太郎,中井公美,小室淳史,野々村拓
    • Organizer
      日本機械学会2022年度年次大会
  • [Presentation] リザバーコンピューティングを用いた翼面上非定常圧力データに基づく翼周り時系列速度場の推定手法の開発2022

    • Author(s)
      岩崎有登,永田貴之,中井公美,野々村拓,浅井圭介,犬伏正信
    • Organizer
      日本流体力学会年会2022
  • [Presentation] Time-Series Velocity Field Reconstruction Based on Unsteady Pressure Sensors for Feedback Control of Separated Flow around an Airfoil2022

    • Author(s)
      Yoshiki Anzai, Shintaro Goto, Yasuo Sasaki, Kumi Nakai, Atsushi Komuro, Taku Nonomura
    • Organizer
      75 th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] プロセス駆動型地震波動場再構成に向けた物理モデルパラメタ推定のための観測点選択手法の提案2022

    • Author(s)
      中井公美,永田貴之,山田圭吾,齋藤勇士,野々村拓,加納将行,伊藤伸一,長尾大道
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2022
  • [Presentation] プロセス駆動型地震波動場再構成に向けた物理モデルパラメタ感度に基づく観測点選択手法の開発2022

    • Author(s)
      中井公美,永田貴之,山田圭吾,齋藤勇士,野々村拓,加納将行,伊藤伸一,長尾大道
    • Organizer
      日本地震学会2022 年度秋季大会

URL: 

Published: 2023-12-25  

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