| 研究課題/領域番号 |
18K03943
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分19010:流体工学関連
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| 研究機関 | 電気通信大学 |
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研究代表者 |
宮嵜 武 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (50142097)
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| 研究分担者 |
高橋 直也 東京電機大学, 工学部, 教授 (40313423)
杉浦 裕樹 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 航空技術部門, 主任研究開発員 (90358664)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | アーチェリー矢 / 空力特性 / 風洞実験 / 飛翔実験 / 数値計算 / 乱流遷移 / 飛翔姿勢 / 背景風の影響 / MSBS風洞実験 / 再層流化 / 飛翔姿勢制御 / 加速度センサー / 高速度カメラ / 高速度ビデオカメラ / 矢の空力特性 / 境界層の乱流遷移 |
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| 研究成果の概要 |
アーチェリー矢の空力特性を風洞実験、飛翔実験そして数値計算によって調べた。アーチェリー競技は矢側面の境界層流れが乱流遷移する速度領域で行われている。そのため、鏃を流線形にしたり、打ち出し時における矢の回転角速度を制御することで、境界層流れを層流化して空気抵抗を減らすことができる。一方、背景風の影響を受ける野外では境界層流れの乱流化が避けられず、的ずれを減らすためには重い矢を高速で放つ必要がある。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、アーチェリー矢の空力特性を風洞実験、飛翔実験によって調べ、アーチェリー競技が矢のシャフト側面の境界層流れの乱流遷移領域で行われていることを指摘し、鏃・シャフト・矢羽の選択や初期角速度の設定によって、矢側面の境界層流れの乱流遷移過程を制御することが競技力の向上につながることを示唆している。また、2種類の実験によって得られた矢の空力特性を用いて、矢の飛翔軌道・飛翔姿勢を数値計算して、野外競技における背景風の影響を調べている。これらの結果は、アーチェリー矢の飛翔に伴う流体現象についての独創的な研究成果であり、流体力学ばかりでなくスポーツ工学分野における貢献が顕著である。
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