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デュアルプレーンステレオPIVを用いた3次元リブレットによる抵抗低減効果の解明

研究課題

研究課題/領域番号 24560186
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 流体工学
研究機関東京農工大学

研究代表者

岩本 薫  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50408712)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2012年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード乱流 / 抵抗低減 / PIV / 数値シミュレーション / リブレット
研究成果の概要

革新的な3次元形状を有する微細な溝(リブレット)を考案し,世界最大である約12%の抵抗低減効果を確認した.デュアルプレーンステレオ粒子画像流速計を用いることにより縦渦構造の変化を検知し,抵抗低減メカニズムを詳細に解析した結果,その本質は従来の2次元リブレットと同様であることが分かった.重要な相違点として,壁近傍の縦渦構造に付随する高速流体が下壁面に到達して抵抗を増加させる効果を,本リブレットが効果的に抑制していることが分かった.リブレットの平均スパン方向間隔が縦渦構造の直径以上であり,従来の2次元リブレットの間隔よりも広いことから,リブレットの表面積が減少し,抵抗低減効果の増加につながった.

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 9件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 3件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Experimental and Numerical Studies on Optimal Shape of a Sinusoidal Riblet for Drag Reduction in Wall Turbulence2015

    • 著者名/発表者名
      M. Sasamori, O. Iihama, H. Mamori, K. Iwamoto and A. Murata
    • 雑誌名

      Proc. of the 9th Int. Symp. on Turbulence and Shear Flow Phenomena

      巻: -

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 壁乱流における正弦波状リブレットが渦の移流に与える影響2015

    • 著者名/発表者名
      笹森萌奈美,守裕也,岩本薫,村田章
    • 雑誌名

      日本機械学会流体工学部門ニューズレター「流れ」

      巻: -

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Analysis of Vortical Structure over a Sinusoidal Riblet by Dual-Plane Stereoscopic PIV2014

    • 著者名/発表者名
      K. Yamaguchi, M. Sasamori, H. Mamori, K. Iwamoto and A. Murata
    • 雑誌名

      Proc. of the 17th International Symposium on Applications of Laser Techniques to Fluid Mechanics

      巻: -

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Drag-Reduction Effect of Sinusoidal Riblets in Turbulent Channel Flow by Direct Numerical Simulation2014

    • 著者名/発表者名
      O. Iihama, H. Mamori, K. Iwamoto and A. Murata
    • 雑誌名

      Proc. of 11th. World Congress on Computational Mechanics

      巻: -

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental Study on Drag-Reduction Effect due to Sinusoidal Riblets in Turbulent Channel Flow2014

    • 著者名/発表者名
      M. Sasamori, H. Mamori, K. Iwamoto and A. Murata
    • 雑誌名

      Experiments in Fluids

      巻: 55 号: 10

    • DOI

      10.1007/s00348-014-1828-z

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Parametric Study on Sinusoidal Riblet Shape for Drag Reduction in Turbulent Channel Flow2014

    • 著者名/発表者名
      M. Sasamori, O. Iihama, H. Mamori, K. Iwamoto and A. Murata
    • 雑誌名

      Proc. of the 3rd Int. Education Forum on Environment and Energy Science

      巻: -

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analyses of Flow Field in Wall Turbulence over Sinusoidal Riblet for Drag Reduction2013

    • 著者名/発表者名
      M. Sasamori, H. Mamori, K. Iwamoto and A. Murata
    • 雑誌名

      Proc. of the 2nd Int. Education Forum on Environment and Energy Science

      巻: -

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental Study on Drag-Reduction Effect of a New Sinusoidal Riblet2012

    • 著者名/発表者名
      M. Sasamori, K. Iwamoto and A. Murata
    • 雑誌名

      Proc. of ASME 2012 Fluids Engineering Division Summer Meeting

      巻: -

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quadrant analysis of Reynolds shear stress on a sinusoidal riblet by PIV measurement2012

    • 著者名/発表者名
      M. Sasamori, K. Iwamoto and A. Murata
    • 雑誌名

      Proc. of the 9th Euromech Fluid Mechanics Conference

      巻: -

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental Study on Drag-Reduction Mechanism of Turbulent Flow over a New Sinusoidal Riblet2012

    • 著者名/発表者名
      M. Sasamori, K. Iwamoto, A. Murata and H. Mamori
    • 雑誌名

      Proc. of the 1st Int. Education Forum on Environment and Energy Science

      巻: -

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 壁乱流における正弦波状リブレットが渦の移流に与える影響2014

    • 著者名/発表者名
      笹森萌奈美,守裕也,岩本薫,村田章
    • 学会等名
      第92期日本機械学会流体工学部門講演会
    • 発表場所
      富山大学 五福キャンパス,富山
    • 年月日
      2014-10-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 乱流境界層の摩擦抵抗低減を目的とした生物規範型制御2014

    • 著者名/発表者名
      岩本 薫
    • 学会等名
      日本機械学会エンジンシステム部門「先進内燃機関セミナー」
    • 発表場所
      日本航空株式会社 M1ビル,東京
    • 年月日
      2014-10-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 壁乱流の摩擦抵抗低減を目的とした生物規範型制御2014

    • 著者名/発表者名
      岩本 薫
    • 学会等名
      FS分子産業講演会:界面の制御、機能、応用
    • 発表場所
      産業技術総合研究所,茨城
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 抵抗低減効果のための3次元リブレットを有するチャネル乱流の直接数値計算2013

    • 著者名/発表者名
      飯浜大空,守裕也,岩本薫,村田章
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2013
    • 発表場所
      東京農工大学,東京
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Dual-Plane Stereoscopic PIVを用いた正弦波状リブレットによる抵抗低減流れの可視化計測2013

    • 著者名/発表者名
      山口強太郎, 笹森萌奈美,守裕也,岩本薫,村田章
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2013
    • 発表場所
      東京農工大学,東京
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Biomimetic Control for Friction Drag Reduction in Wall Turbulence2013

    • 著者名/発表者名
      K. Iwamoto
    • 学会等名
      Techno Innovation Park Symposium 2013
    • 発表場所
      東京農工大学,東京
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 東京農工大学 大学院 工学府 機械システム工学専攻 岩本研究室ホームページ

    • URL

      http://iwamoto.lab.tuat.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 東京農工大学 大学院 工学府 機械システム工学専攻 岩本研究室ホームページ

    • URL

      http://iwamoto.lab.tuat.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 東京農工大学 大学院 工学府 機械システム工学専攻 岩本研究室ホームページ

    • URL

      http://iwamoto.lab.tuat.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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