| 研究課題/領域番号 |
18K17851
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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59020:スポーツ科学関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
奥泉 寛之 東北大学, 流体科学研究所, 技術専門職員 (60647957)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 回転球 / マグナス効果 / 負のマグナス効果 / 支持干渉 / 磁力支持天秤装置 / 磁気力浮揚 / 空間的平均化 / 球 / 抵抗 / 回転 |
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| 研究成果の概要 |
本研究は、東北大学流体科学研究所の1-m 磁力支持天秤装置（1-m MSBS）を用いて、ゴルフボールの様な球体にディンプルが付いた回転飛翔体について、臨界レイノルズ数領域を含んだ流れ場での支持干渉のない空力特性を明らかにすることを目的として実施した。
本研究では、1-m MSBSのセンサー系を回転球に適したものへ改修し、平滑な表面の球模型の磁気浮揚技術とエアジェット吹付による回転試験技術を開発し、回転球の空力計測を実施した。直径142 mmの球模型を用いて、風速7 m/s（レイノルズ数 ＝ 65000）、回転数600 rpm以下の条件で、抗力やマグナス力の急激な減少を確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
磁力支持天秤装置による回転球の空力試験技術を開発したことで、今までほとんど例のなかった、支持干渉のない真の回転球の空力特性を調査する環境が整った。最初の風洞試験では、回転する球模型に働く空気抵抗やマグナス力が、その回転数の変化に伴って劇的に変化する様子を捉えた。今後この技術を用いることで、回転球の空力現象解明や、スポーツ分野でよく目にするディンプル状やシーム状の表面性状をもつ球状物体の回転時の空力特性解明が期待される。また、本技術を発展させ、球から形状が大きく異なる強風災害の飛散物形状である角柱などにも応用を広げることで近年増加する強風被害対策にも貢献できる。
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