2015 Fiscal Year Annual Research Report
Re数，St数，曲げ剛性により決定できる弾性翼・薄膜まわりの渦流れの解明
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25420126
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
渕脇 正樹 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 准教授 (60346864)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 和博 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (80171742) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 非定常流れ / はく離 / 翼 / 非定常運動 / 渦 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒービング運動する弾性薄膜(3D)まわりの渦流れ構造とその非定常流体力特性に注目し，弾性変形がこれらに与える効果，さらには，その渦流れ構造の生成メカニズムを明らかにすることを目的とし，以下の知見を得た．
ヒービング運動する弾性薄膜は弦方向の弾性変形が大きい場合に推進力を生み出し，さらには，そのスパン方向の弾性変形が大きくなることで，さらに大きな推進力を生み出すことが可能となる．その理由は，弦方向の弾性変形が主流方向へ流れを誘起する渦を形成し，さらには，スパン方向の弾性変形により，その渦がさらに強化されるためである．
その一方で，ピッチング／ヒービング運動する弾性翼・薄膜まわりの巻き上がる渦の特性を明らかにするために，はく離領域において非定常運動する渦の成長・発達過程について明らかにすることを目的として，以下の知見を得た．
運動による弾性変形により，弾性翼の相対迎え角が減少することで，剛体翼に比べ，前縁はく離渦の成長が遅れる．また，相対迎え角が剛体翼に比べて小さくなる1.0<t/T<1.5において，弾性翼に働く非定常揚力の変化率は剛体翼と異なることから，弾性翼の相対迎え角が，前縁はく離渦の挙動および非定常流体力に強く影響するパラメータであることがわかった．
弾性変形により，弾性翼の壁面の空間勾配が変化することで，その速度勾配も変化するために，弾性翼面上には回転成分の強い渦度が形成される．また，弾性変形部で生成された渦度は，剛体部である前縁近傍の速度勾配にも強く影響を及ぼし，前縁はく離渦の成長にも影響していることがわかった．
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