| 研究課題/領域番号 |
19KK0116
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分24:航空宇宙工学、船舶海洋工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
浅井 圭介 東北大学, 工学研究科, 教授 (40358669)
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| 研究分担者 |
野々村 拓 東北大学, 工学研究科, 准教授 (60547967)
齋藤 勇士 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (50828788)
小室 淳史 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 助教 (70733137)
安養寺 正之 九州大学, 総合理工学研究院, 准教授 (70611680)
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| 研究期間 (年度) |
2019-10-07 – 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 |
18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
2021年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2020年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2019年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
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| キーワード | 流体制御 / 先進流体計測 / 低次元モデル / プラズマアクチュエータ / 流体力学 / 流体計測 / 非定常流 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
航空機や自動車など大気中を運動する物体には前進を妨げる空気抵抗が作用する．その低減は地球規模のエネルギー節減のため挑戦し続けなければならない課題である．本共同研究では，大規模な渦構造や衝撃波の振動を伴う流れを動的フィードバックにより制御する新しい概念の流体制御理論の確立を目指す．フロリダ州立大学の研究グループと協働し，双方の知識と技術を持ち寄って，１）非定常先進計測データベース構築，２）低次元モデル化，３）高速応答アクチュエータという３つのキーテクノロジーの研究開発に取り組み，剥離流れと超音速噴流を対象に大型実験設備を用いた実証実験を行い，非定常流れの動的フィードバック制御を実現する．
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| 研究成果の概要 |
本共同研究は，大規模な渦構造や衝撃波の振動を伴う流れを動的フィードバックにより制御する新しい概念の流体制御理論の確立を目的とした．米国フロリダ州立大学（FSU）の研究グループと協働し，双方の知識と技術を持ち寄って，高精度な先進計測に基づく非定常流体データベースの構築，流れ場の低次元モデルに基づく流体現象の把握，高速応答アクチュエータの駆動という３つのキーテクノロジーの研究開発に取り組んだ．後胴模型における剥離流れと超音速衝突噴流を対象にFSUの大型実験設備を用いた実証実験を行うことで，従来の方法論では不可能とされていた流体制御能力の飛躍的な向上を実現するための研究基盤を構築した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
自動車，高速鉄道，航空機などの大気中で運動する物体には前進を妨げる空気抵抗が作用し，その大幅な低減が実現できれば地球規模のエネルギー節減が実現できる．また，これらの移動体が発生する空力騒音は社会生活の質を大きく損なうもので，抜本的な改善策が望まれていた．フロリダ州立大学の研究グループとの共同により，非定常流体データベースに基づく流れ場の低次元モデル化が可能となり，高速応答アクチュエータを用いる次世代の流体制御手法を開発するための研究基盤を構築することができた．これらの成果は流体現象の理解だけでなく，地球環境の保全や社会生活の質的向上に資するものであり，産業界への適用に道を拓くものである．
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