2014 Fiscal Year Annual Research Report
プラズマアクチュエータ制御における局時流れ機構と制御パラメータ策定に関する研究
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24246141
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| Research Institution | Japan Aerospace Exploration Agency |
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Principal Investigator |
藤井 孝藏 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授 (50209003)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
李家 賢一 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20175037)
野々村 拓 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 助教 (60547967)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | ナノ秒パルス / プラズマアクチュエータ / 流体制御 / 剥離流れ / 翼型性能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では３つの目標を掲げた．第1は，DBDプラズマアクチュエータによる剥離制御のメカニズムを明らかにすることである．低いレイノルズ数については，研究室所有の小型風洞で多数の実験が可能で，数値シミュレーションの負担も比較的少ないため，研究実績に示すように流れ構造と制御のメカニズムをかなりの程度明らかにできたと考えている．誘起される流れ場には３つの流体現象（乱流遷移，２次元渦構造の生成，物体面付近の誘起流れによる混合）が存在しており，状況に応じてこれらを有効に利用することがプラズマアクチュエータの優れた制御性を形作っている．
第２の目標である特徴的な無次元パラメータ提案については，上記のごとく複数の制御メカニズムが混在するため特徴的なパラメータを統一できない．結果，それぞれに関して特徴的なパラメータを考える必要があるが，特に低レイノルズ数域では，現時点では推測の域を出ないものの，剥離剪断層の成長を特徴づけるパラメータで整理できることが明らかになりつつある．
第3の目標（ナノ秒パルスプラズマアクチュエータと高いレイノルズ数流れ制御）については，小型風洞における翼流れ実験からDBDプラズマアクチュエータと同様の効果が確認できた．ただ，吹き出し式の風洞における高レイノルズ数の試験では制御効果を確認できなかった．一方で，大きさを変えた中レベルのレイノルズ数においてはナノ秒パルスDBDプラズマアクチュエータがより幅広い周波数で効果的であり，ナノ秒パルスの優位性を示すことができた．
以上の成果は国際会議等での発表に加えて，複数のジャーナル論文が公開済みとなっている．掲載可となった者も含めさらに複数のジャーナル論文が準備中である． また，京コンピュータにおける戦略プログラムによる大規模シミュレーションとの相乗成果から，実利用に向けた企業との複数の共同研究がうまれつつある.
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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