能動的流体制御による細長物体の空力特性制御方法の研究

• 研究課題/領域番号: 21860028
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 航空宇宙工学
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 西田 浩之 東京農工大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (60545945)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 2,652千円 (直接経費: 2,040千円、間接経費: 612千円); 2010年度: 1,248千円 (直接経費: 960千円、間接経費: 288千円); 2009年度: 1,404千円 (直接経費: 1,080千円、間接経費: 324千円)
• キーワード: 大迎角剥離渦 / 流体制御 / プラズマアクチュエータ / 能動的流体制御 / 剥離渦 / 細長物体 / 空気力学 / 航空宇宙工学

研究概要

流体制御デバイス(DBDプラズマアクチュエータ)により細長形状の飛翔体周りの流れを能動的にコントロールし空力特性を制御するコンセプトを実証するため,風洞実験と数値シミュレーションを行った.飛翔体の前胴と後胴の右舷と左舷にそれぞれアクチュエータを取り付け,別々に駆動することで縦と横の空力(ピッチングモーメントと横力)を比例的に制御できることが実験により実証された.シミュレーションにおいては剥離流れの構造を再現することに成功し,より効率的な制御方法を探る為の知見を得ることができた.

研究成果

• [学会発表] Preliminary Experimental Study on Aerodynamic Characteristics Control of Slender Body using DBD Plasma Actuator (2011)
  • 著者名/発表者名: Nishida, H., Miyazaki, I., et al
  • 学会等名: The 28^<th> International Symposium on Space Technology and Science
  • 発表場所: Okinawa.
• [学会発表] Numerical Study on Control of Separation Flow over Slender Body Using DBD Plasma Actuator (2011)
  • 著者名/発表者名: Inaba, R., Nishida, H., et al
  • 学会等名: The 28^<th> International Symposium on Space Technology and Science
  • 発表場所: Okinawa.
• [学会発表] Preliminary Experimental Study on Aerodynamic Characteristics Control of Slender Body using DBD Plasma Actuator (2011)
  • 著者名/発表者名: Nishida, H., Miyazaki, I., et al
  • 学会等名: The 28^<th> International Symposium on Space Tecb nology and Science
  • 発表場所: Okinawa
• [学会発表] Numerical Study on Control of Separation Flow over Slender Body Using DBD Plasma Actuator (2011)
  • 著者名/発表者名: Inaba, R., Nishida, H., et al
  • 学会等名: The 28^<th> International Symposium on Space Technology and Science
  • 発表場所: Okinawa
• [学会発表] 細長物体の大迎角飛行時における剥離流れの能動的制御に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 西田浩之, 野々村拓, 他
  • 学会等名: 平成22年度宇宙航行の力学シンポジウム
  • 発表場所: 相模原.
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] 細長物体の大迎角飛行時における剥離流れの能動的制御に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 西田浩之, 野々村拓, 他
  • 学会等名: 平成22年度宇宙航行の力学シンポジウム
  • 発表場所: JAXA宇宙研(相模原)
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] 細長飛翔体の大迎角飛行時の非対称渦に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山口晃弘, 西田浩之, 他
  • 学会等名: 第54回宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: 静岡.
  • 年月日: 2010-11-18
• [学会発表] 細長飛翔体の大迎角飛行時の非対称渦に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山口晃弘, 西田浩之, 他
  • 学会等名: 第54回宇宙科学技術連合講演会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌)
  • 年月日: 2010-11-18
• [学会発表] DBDプラズマアクチュエータにおける運動量輸送過程の流体モデルに基づいた数値シミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 西田浩之, 安部隆士
  • 学会等名: 日本流体力学会2010
  • 発表場所: 静岡県コンベンションアーツセンター(静岡)
  • 年月日: 2010-09-10
• [学会発表] DBDプラズマアクチュエータにおける運動量輸送過程の流体モデルに基づいた数値シミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 西田浩之, 安部隆士
  • 学会等名: 日本流体力学会2010
  • 発表場所: 札幌.
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] 細長飛翔体の大迎角飛行時における剥離流れの能動的制御に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 西田浩之, 山口晃弘, 他
  • 学会等名: 日本流体力学会2010
  • 発表場所: 札幌.
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] 細長糊体の大迎角飛行時における剥離流れの能動的制御に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 西田浩之・如晃弘, 他
  • 学会等名: 日本流体力学会2010
  • 発表場所: 北海道大学(札幌)
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] Numerical Analysis for Plasma Dynamics in SDBD Plasma Actuator (2010)
  • 著者名/発表者名: 西田浩之, 安部隆士.
  • 学会等名: 41st Plasmadynamics and Lasers Conference
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 2010-06-28
• [学会発表] Numerical Analysis for Plasma Dynamics in SDBD Plasma Actuator (2010)
  • 著者名/発表者名: Nishida, H., Abe, T.
  • 学会等名: 41st Plasmadynamics and Lasers Conference
  • 発表場所: Chicago, Illinois
  • 年月日: 2010-06-28
• [学会発表] SDBDプラズマアクチュエータの流体モデルに基づいた数値解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 西田浩之, 安部隆士
  • 学会等名: 平成21年度航空宇宙空力班シンポジウム
  • 発表場所: 白浜.
  • 年月日: 2010-01-22
• [学会発表] SDBDプラズマアクチュエータの流体モデルに基づいた数値解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 西田浩之
  • 学会等名: 平成21年度航空宇宙空力班シンポジウム
  • 発表場所: 白良荘グランドホテル(和歌山県白浜町)
  • 年月日: 2010-01-22
• [学会発表] 再使用ロケットの帰還飛行における空気力学 (2009)
  • 著者名/発表者名: 野中聡
  • 学会等名: 平成21年度宇宙航行の力学シンポジウム
  • 発表場所: 宇宙科学研究所(神奈川県相模原市)
  • 年月日: 2009-12-11
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.tuat.ac.jp/~nishida/laboratory.html