プラズマアクチュエータを用いた噴流拡散制御

• 研究課題/領域番号: 22560176
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 流体工学
• 研究機関: 日本大学
• 研究代表者: 木村 元昭 日本大学, 理工学部, 教授 (70204998)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2010年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 乱流 / 噴流 / プラズマ / 拡散制御 / 噴流制御 / DBDプラザマアクチュエータ / 噴流拡散 / DBDプラズマアクチュエータ

研究概要

大気圧プラズマの一つである誘電体バリア放電による誘起流れを噴流出口に印加し噴流初期不安定性に影響を与えることで噴流拡散制御を試みた.電極は向心型と同軸型の2種類を用いて次の知見を得た.向心型では,印加する電圧の増大は噴流の縮流効果を強め,周波数の増大は拡散効果を拡大する.同軸型では,噴出直後より不安定性が増強され渦輪の形成と崩壊が早期に生じて拡散効果が増強し,噴流拡散を極端に短縮することができる.

研究成果

• [雑誌論文] 噴出ガス密度と出口速度分布の影響によるプリファード周波数と噴流拡散の関係 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川井悠輝,木村元昭
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(B編) 巻: 77巻775号 ページ: 507-516
  • NAID: 130000873964
  • 査読あり
• [学会発表] Initial FlowStructure Control of Jet Diffusion using A Coaxial DBD Plasma Actuator (2013)
  • 著者名/発表者名: Kimura, M., Asakura, J., Onishi, M.,Sayo, K. and Miyagi, N.
  • 学会等名: 2nd Symposium on Fluid Structure Sound Interactions and Control, 2013
  • 発表場所: The Hong Kong Polytechnic University, Hong Kong, China
• [学会発表] Initial flow structure control of jet diffusion by using coaxial type DBD plasma actuator (2013)
  • 著者名/発表者名: Motoaki Kimura
  • 学会等名: 2nd Symposium on Fluid-structure-sound Interactions and Control
  • 発表場所: Hong Kong
• [学会発表] 同軸型DBDプラズマアクチュエータを用いた噴流拡散制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大西真澄,佐用謙太郎,朝倉旬,金洪宇,木村元昭
  • 学会等名: 日本機械学会2012年度年次大会
  • 発表場所: 金沢大学角間キャンパス
• [学会発表] Jet Flow Control by a Coaxial Type DBD Plasma Actuator (2012)
  • 著者名/発表者名: Motoaki Kimura
  • 学会等名: 5th Pacific-Asia Conference on Mechanical Engineering
  • 発表場所: Manila Philippines
• [学会発表] プラズマアクチュエータを用いた噴流拡散制御の研究－向心型アクチュエータによる噴流拡散制御－ (2012)
  • 著者名/発表者名: 木村元昭
  • 学会等名: 日本機械学会第90回流体工学部門講演会
  • 発表場所: 同志社大学
• [学会発表] 同軸型DBDプラズマアクチュエータによる噴流拡散制御－電極寸法による拡散の影響－ (2012)
  • 著者名/発表者名: 木村元昭
  • 学会等名: 日本機械学会第90回流体工学部門講演会
  • 発表場所: 同志社大学
• [学会発表] プラズマアクチュエータを用いた噴流拡散制御の研究（向心型アクチュエータのPIVによる評価） (2012)
  • 著者名/発表者名: 木村元昭
  • 学会等名: 日本機械学会2012年度年次大会
  • 発表場所: 金沢大学角間キャンパス
• [学会発表] 周囲と密度の異なる噴流のプリファード周波数 (2011)
  • 著者名/発表者名: 木村元昭, 他
  • 学会等名: 日本機械学会2011年度年次大会
  • 発表場所: 東京(東京工業大学)
  • 年月日: 2011-09-14
• [学会発表] DBDプラズマアクチュエータを用いた噴流拡散制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 木村元昭, 他
  • 学会等名: 日本機械学会2011年度年次大会
  • 発表場所: 東京(東京工業大学)
  • 年月日: 2011-09-13
• [学会発表] Jet Flow Control by DBD Plasma Actuator -Effect of Electrode Dimensions on Jet Diffusion- (2011)
  • 著者名/発表者名: 木村元昭, 他
  • 学会等名: ASME-JSME-KSME Joint Fluids Engineering Conference 2011
  • 発表場所: 浜松(ACT CITY)
  • 年月日: 2011-07-25
• [学会発表] DBDプラズマアクチュエータを用いた噴流拡散制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大西真澄,小野喬,金洪宇,木村元昭
  • 学会等名: 日本機械学会2011年度年次大会
  • 発表場所: 東京工業大学
• [学会発表] JetFlow Control by DBD Plasma Actuator(Effect of Electrode Dimensions on Jet Diffusion) (2011)
  • 著者名/発表者名: Jin, H., Ono, T. and Kimura, M.
  • 学会等名: ASME-JSME-KSME Joint Fluids Engineering Conference 2011
  • 発表場所: Hamamatsu, Japan
• [学会発表] DBDプラズマアクチュエータを用いた噴流の制御-電極寸法による噴流拡散の変化- (2010)
  • 著者名/発表者名: 木村元昭, 他
  • 学会等名: 日本機械学会流体工学部門講演会
  • 発表場所: 山形大学工学部(米沢市)
  • 年月日: 2010-10-30
• [学会発表] DBDプラズマアクチュエータを用いた噴流の制御(電極寸法による噴流拡散の変化) (2010)
  • 著者名/発表者名: 金洪宇,小野喬,高野智和,木村元昭
  • 学会等名: 日本機械学会流体工学部門講演会
  • 発表場所: 山形大学
• [産業財産権] 同軸型 DBD プラズマアクチュエータ 及び噴流制御装置 (2012)
  • 発明者名: 木村元昭,金洪宇,朝倉洵,大西真澄
  • 権利者名: 学校法人日本大学
  • 産業財産権番号: 2012-248088
  • 出願年月日: 2012-11-12
• [産業財産権] 同軸型DBDプラズマアクチュエータ及び噴流制御装置 (2012)
  • 発明者名: 木村元昭 他
  • 権利者名: 木村元昭 他
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2012-248088
  • 出願年月日: 2012-11-12
• [産業財産権] 同軸型DBDプラズマアクチュエータ 及び噴流制御装置 (2011)
  • 発明者名: 木村元昭,金洪宇,朝倉洵,大西真澄
  • 権利者名: 学校法人日本大学
  • 産業財産権番号: 2011-254919
  • 出願年月日: 2011-11-22
• [産業財産権] 同軸型DBDプラズマアクチュエータ及び噴流制御装置 (2011)
  • 発明者名: 木村元昭, 他
  • 権利者名: 日本大学
  • 産業財産権番号: 2011-254919
  • 出願年月日: 2011-11-22