| 研究課題/領域番号 |
19H02350
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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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 | 東京都立大学 |
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研究代表者 |
淺井 雅人 東京都立大学, システムデザイン研究科, 客員教授 (00117988)
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| 研究分担者 |
稲澤 歩 東京都立大学, システムデザイン研究科, 准教授 (70404936)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2022年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2021年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2020年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
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| キーワード | 流体工学 / 航空宇宙工学 / 乱流 / 乱流遷移 / 境界層 / 空力音 / 抵抗低減 / リブレット |
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| 研究開始時の研究の概要 |
リブレットを用いた表面操作による遷移領域を含む摩擦抵抗低減および層流域での狭帯域音発生に対するラフネスの影響の解明と抑制制御の2つの主課題に取り組む．リブレットを乱流楔や乱流斑点の発達領域を含む遷移域にも適用し，乱流楔内の摩擦抵抗低減のみならず，乱流楔の成長抑制すなわち層流域の拡大によって更なる摩擦抵抗低減を目指す．また，層流域が拡大した場合，壁面のわずかな段差や孤立粗度があれば，それが起点として音響フィードバックループが形成され強い狭帯域音が発生する．このフィードバック音発生に対するラフネスの許容範囲を明らかにし，その抑制指針を確立する．
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| 研究成果の概要 |
本研究は，乱流（遷移域を含む）に対するリブレットの効果並びにトーナルノイズを生成する音響フィードバックに関する研究である．前者では，リブレットの抵抗低減率に対するヨー角の影響が調べられ，台形溝リブレットは三角形断面に比べヨー角の影響を受けやすく，ヨー角が15度を超えると抵抗低減効果がなくなる．乱流コンタミネーションに対する効果も調べられ，リブレットの影響はわずかであることが示された．後者のフィードバック音の発生に関しては，層流境界層中に突起がある場合のフィードバックループの素過程がゼロ圧力勾配及び弱い逆圧力勾配境界層について調べられ，フィードバック音が発生するときの臨界条件が示された．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
実機適用が検討されている台形溝リブレットに対する抵抗低減効果のヨー角依存性に関する研究成果は，乱流制御の基礎資料としてだけでなく，リブレットの実利用におけるロバスト性の検討資料としても意義あるものである．また，遷移域でのリブレットの適用において乱流コンタミネーションへの影響がほとんどないことも特筆すべきことである．層流境界層中の二次元孤立祖度または壁面段差によるフィードバック音発生の臨界条件は空力音抑制を考える上で考慮すべき結果であるとともに，音響フィードバックに関する研究成果は翼の後縁からのトーナルノイズの発生機構や素過程を理解する上でも大いに役立つ．
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