| 研究課題/領域番号 |
18K13923
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分24010:航空宇宙工学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
渡邉 保真 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (60736461)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 航空宇宙工学 / 放電プラズマ / 空力制御 / プラズマフィラメント / 極超音速風洞 / 極超音速機 / 数値流体力学 / Q-DCプラズマ / 高速流体力学 / 放電空力制御 / Quasi DC plasma / 風洞実験 / 動的モード分解 / 気流制御 / 放電 / 超音速 / 極超音速 / 極超音速流体力学 / 全体安定性解析 |
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| 研究成果の概要 |
将来型高速輸送機での安全性向上のため、従来の機械駆動式とは異なる高速空力制御技術が必要である。姿勢制御高速化のため直流放電の一種であるQ―DCプラズマフィラメントを用いた電気的な気流制御に着目しその気流制御メカニズムと特性を明らかにした。電極列により生成されるフィラメントは高速気流と強く干渉し300μ秒以内に空気力制御が可能であり、制御される空気力はプラズマでの消費電力に対して線形関係を示した。この気流制御現象の数値解析モデルを提案し、解析結果は実験結果と良い一致を示した。本研究で扱う放電プラズマ現象とその解析手法はその高速特性から将来型超音速エンジンの保炎技術などへの応用も期待できる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
Q-DCプラズマフィラメントと高速気流の干渉現象を利用した高速気流制御現象という電磁気と航空流体の複合分野に於いて、プラズマ挙動と高速気流への干渉メカニズムの解明、空気力制御量のプラズマ電力への線型依存性の発見と制御効率の特定、そしてこれらの解析モデル構築により、プラズマフィラメントと高速気流の干渉現象を明らかにしたことが学術的意義である。
本研究での放電プラズマを用いた高速気流制御現象とその解析手法により、同様のプラズマを利用したエンジンの着火・保炎などのプラズマ産業分野への波及効果が期待でき、更には将来型航空機における高速空力制御の信頼性を向上させ安全安心な航行に資する点が社会的意義である。
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