Modeling and control of void waves appearing in the development process of a gas-liquid multiphase turbulent boundary layer

• Project/Area Number: 24K00796
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 19010:Fluid engineering-related
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: PARK HYUNJIN 北海道大学, 工学研究院, 助教 (00793671)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 金 相元 国立研究開発法人理化学研究所, 計算科学研究センター, 特別研究員 (60947662) ; 堀本 康文 北海道大学, 工学研究院, 特任助教 (60822525) ; 田坂 裕司 北海道大学, 工学研究院, 教授 (00419946) ; 村井 祐一 北海道大学, 工学研究院, 教授 (80273001)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,070,000 (Direct Cost: ¥13,900,000、Indirect Cost: ¥4,170,000); Fiscal Year 2027: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2026: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2025: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2024: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
• Keywords: 気液二相流 / 境界層制御

Outline of Research at the Start

船舶の摩擦抵抗を減らす空気潤滑法において，気泡群の周期的な配置（ボイド波）現れる際に抵抗低減効果が促進され，かつボイド波を人工的に生成することで既存の倍以上の抵抗低減率が得られることがわかっている．このボイド波を抵抗低減に最大活用するためには，ボイド波を最適設計する必要があるが，現状では多数の実験による試行錯誤に頼っている．ラボにおけるボイド波の再現が難しく，ボイド波の生成・発達メカニズムが未解明のままであるためである．本研究では，ボイド波の再現のために設計された特殊な流路を用いて，ボイド波の重要因子を調べる．そして，因子を用いたボイド波のモデリングを作成し，モデルより境界層制御を試みる．