プラズマ中の原子・分子過程を考慮した可変パルス制御型プラズマアクチュエータの開発

• 研究課題/領域番号: 26889004
• 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: 電力工学・電力変換・電気機器
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 小室 淳史 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (70733137)
• 研究期間 (年度): 2014-08-29 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014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: 大気圧プラズマ / 気流制御 / 剥離制御 / 衝撃波 / シュリーレン法

研究成果の概要

本研究ではパルス放電で駆動するプラズマアクチュエータの開発を行った。往来型のプラズマアクチュエータは交流電圧で駆動するものが多かったが、電源をパルスにすることによって、プラズマの特性を様々に変えてこれまでより制御能力の高いプラズマアクチュエータを開発することを狙った。結果として、コード長100 mm, スパン長300 mmのNACA0015翼型に対し、風速15-40 m/sの環境下で気流制御が可能であることを実証した。これまでのプラズマアクチュエータでは風速10 m/s以下での実験が多かったが、パルス型のプラズマアクチュエータではより高速域でも気流制御が可能であることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Vibration-to-translation energy transfer in atmospheric-pressure streamer discharge in dry and humid air (2015)
  • 著者名/発表者名: Komuro, A., Takahashi, K., and Ando, A.
  • 雑誌名: Plasma Sources Science and Technology 巻: 24 号: 5 ページ: 055020-55020
  • DOI: 10.1088/0963-0252/24/5/055020
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical simulation for the production of chemically active species in primary and secondary streamers in atmospheric-pressure dry air (2015)
  • 著者名/発表者名: Komuro, A., Takahashi, K., and Ando, A.
  • 雑誌名: Journal of Physics D: Applied Physics 巻: 48 号: 21 ページ: 215203-215203
  • DOI: 10.1088/0022-3727/48/21/215203
  • 査読あり
• [学会発表] パルス放電型DBDプラズマアクチュエータによる気流制御と流れの可視化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 今野海航, 小室淳史,高橋和貴, 安藤晃
  • 学会等名: 平成28年 電気学会全国大会
  • 発表場所: 東北大学、仙台市、宮城県
  • 年月日: 2016-03-16
• [学会発表] パルス放電型プラズマアクチュエータの 放電特性と気流制御への影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 今野海航, 小室淳史, 高島圭介, 田中直樹, 樋浦広大, 沼田大樹, 金子俊郎, 安藤晃, 浅井圭介
  • 学会等名: 第17回静電気学会春期講演会
  • 発表場所: 東京大学、文京区、東京都
  • 年月日: 2016-03-07
• [学会発表] ナノ秒パルス放電の基礎特性とプラズマアクチュエータへの応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小室 淳史，田中 直樹，今野 海航，千崎 貴大，高島 圭介，沼田 大樹，金子 俊郎，安藤 晃，浅井 圭介
  • 学会等名: プラズマアクチュエータ研究会第３回シンポジウム
  • 発表場所: 鳥取大学、鳥取市、鳥取県
  • 年月日: 2015-12-04
• [学会発表] Flow separation control over a NACA0015 airfoil by nanosecond-pulse-driven plasma actuator (2015)
  • 著者名/発表者名: Komuro, A., Takashima, K., Tanaka, N., Senzaki, T., Numata, D., Kaneko, T., Ando, A., Asai, K.
  • 学会等名: 9th International Conference on Reactive Plasmas 33rd Symposium on Plasma Processing 68th Gaseous Electronics Conference
  • 発表場所: Hawaii Convention Center, Honolulu, U.S.A.
  • 年月日: 2015-10-12
  • 国際学会
• [学会発表] ナノ秒パルス放電による衝撃波の生成とそれによる気流制御効果について (2015)
  • 著者名/発表者名: 小室淳史、松行柊人、今野海航、高橋和貴、安藤晃
  • 学会等名: 第39回静電気学会全国大会
  • 発表場所: 首都大学東京、八王子市、東京都
  • 年月日: 2015-09-24