| 研究課題/領域番号 |
19K04185
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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 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 |
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研究代表者 |
満尾 和徳 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 航空技術部門, 主幹研究開発員 (10371105)
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| 研究分担者 |
青木 良尚 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 航空技術部門, 研究開発員 (90371103)
飯島 秀俊 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 (70358620)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 空気力学 / 流体制御 / プラズマアクチュエータ / 可視化技術 / 空力制御 / 風洞実験 / 流体可視化 / 先進流体計測 / ナノ秒パルス放電 / 可視化 / 風洞 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
プラズマアクチュエータ（Plasma Actuator: PA）は剥離流れの抑制に有効な空力制御デバイスであり、流体機械や航空機への適用に向けた研究が行われている。PAの低速域での有効性は実証されているが、現状の性能では亜音速以上の高速流れへ適用するのは困難である。高速回転のタービンブレードや航空機の翼への適用などの多様なニーズに応えるためには亜音速以上での制御が必要である。近年、ナノ秒パルス放電を利用したns-PAが注目されている。本研究では、先進光学計測等によってns-PAの剥離抑制メカニズムを明らかにするとともに、その結果を利用して高性能なns-PAを創出する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では，ナノ秒パルス放電型プラズマアクチュエータ（ns-PA）による 2次元翼前縁剥離制御メカニズムを明らかにするため，先進光学計測を使って流れ場を診断した．PIV計測結果からns-PAによって誘起される渦が剥離を抑制することがわかった．また，BOSによる可視化結果からns-PAの放電部から圧縮波が発生することが確認された．さらに，実験結果をもとに効果的な剥離制御を可能にする電極形状を考案した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
地球温暖化に対処するため世界的にCO2削減に資する高効率化技術の研究開発が推進されている．近年，プラズマアクチュエータ（Plasma Actuator: PA）と呼ばれる空力制御デバイスが注目されており，航空や流体機械の分野において空力性能を改善する技術として期待されている．しかし，ナノ秒パルス放電型プラズマアクチュエータ（ns-PA）による空力制御メカニズムはよくわかっておらず，高性能なns-PAを開発するためにはメカニズムを詳細に把握する必要がある．
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