| 研究課題/領域番号 |
21K14070
|
|---|
| 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 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 (2022)
東北大学 (2021) |
|---|
研究代表者 |
中井 公美 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 研究員 (20897813)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
|
|---|
| キーワード | 大気圧プラズマ / バリア放電 / プラズマアクチュエータ / 流体制御 / データ駆動科学 / 大気圧放電 / 低次元モデル / 圧縮センシング / フィードバック制御 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
プラズマアクチュエータは，大気圧放電プラズマによって流体機器周りの流れを能動制御するデバイスであり，航空機や風車などへの産業的実用化が期待されている．本研究はプラズマアクチュエータの革新的な性能向上に向け，時々刻々変化する放電場の状態に応じて入力パラメタ（印加電圧）を逐次設計するフィードバック放電場制御のフレームワークの確立を目指す．本フレームワークの柱となる入力パラメタ最適値のデータベース構築および放電場の低次元モデル開発に取り組み，双方を統合する．
|
| 研究成果の概要 |
大気圧バリア放電を利用した流体制御デバイスであるプラズマアクチュエータの性能向上を目標に，放電プラズマのダイナミクスに立脚した設計パラメタ最適化フレームワークを実現するための基盤構築に取り組んだ．放電場の状態を低い計算負荷で予測可能な放電プラズマの低次元モデル開発に向け，放電場のモード分解法の検討を行い，主要モードの特性について明らかにした．さらに，低次元モデルによる放電場予測の計算負荷低減に向けた解析点位置最適化手法の開発に取り組み，従来手法よりも高性能な解析点位置を得られる手法を提案した．
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本課題において提案した解析点位置最適化手法は，放電プラズマ現象のみならず，流体場，地震波動場，気象場など種々な大規模データの観測や解析に応用可能な基盤的技術である．また，本研究で得られた大気圧放電プラズマに関するモード分解法を用いたモデル開発の知見は，静電気工学，プラズマ工学分野における学術的価値の高いものであり，各種プラズマ技術の効率的な解析や技術の高性能化に繋がると考えられる．
|
