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実環境におけるリブレット乱流摩擦抵抗低減効果の評価手法構築

研究課題

研究課題/領域番号 19K14898
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分19010:流体工学関連
研究機関国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構

研究代表者

笹森 萌奈美 (伊藤 萌奈美 / 笹森萌奈美)  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 (80836065)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードリブレット / 乱流摩擦抵抗 / 抵抗低減 / クラウザー線図法 / 乱流境界層 / 壁面摩擦抵抗 / 抵抗低減評価手法 / 実環境 / 壁乱流 / 摩擦抵抗低減
研究開始時の研究の概要

壁近傍の乱れの抑制により乱流摩擦抵抗を低減するリブレット(微細な溝)は,高レイノルズ数,圧力勾配,横流れなどが複雑に生じる環境での実利用が期待されている.一方,計測手法の制約等からリブレット面上の壁面摩擦抵抗を実環境で定量的に評価した例はない.そこで,本研究では実環境において壁面摩擦抵抗を定量的に推算する手法を構築する.具体的には,1箇所の乱流境界層速度分布からリブレット面上の壁面摩擦抵抗を評価する.そして,実環境におけるリブレット効果を定量的に評価し,複雑な流れ場におけるその特性を明らかにすることを目的とする.

研究実績の概要

2023年度はこれまでに構築した解析ツールについて,ピトーレイク計測を用いたゼロ圧力勾配下/逆圧力勾配下の風洞試験におけるリブレット効果の評価結果について再検証を実施した.再検証の結果,滑面とリブレット面上の対数速度分布の対数領域に生じる差(du+)の傾向と,解析ツールから算出される抵抗低減率の傾向が異なるものがあることがわかった.その要因として対数領域と定義する範囲が狭いことや,計測の空間分解能不足が考えられた.解析ツールの運用の上では,対数領域範囲や計測の空間分解能による影響を明らかにする必要があることがわかった.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

当初計画にあるリブレット形状に依存しない関係式導出や飛行試験結果における検証が遅れているため.

今後の研究の推進方策

対数領域範囲と計測の空間分解能が本計測手法に与える影響を調査し,壁面摩擦係数の推定精度向上を図る.

報告書

(5件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2023 2021

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] 圧力勾配を考慮したクラウザー線図法を用いたリブレットによる乱流摩擦抵抗低減率の評価の試み2023

    • 著者名/発表者名
      笹森萌奈美
    • 学会等名
      第61回 飛行機シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] リブレットによる乱流摩擦抵抗低減効果の評価を目的としたクラウザー線図法の構築2021

    • 著者名/発表者名
      笹森萌奈美
    • 学会等名
      日本機械学会第 98 期流体工学部門講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-12-25  

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