はく離の前兆捕捉による非定常はく離流れのインターアクティブ制御

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11305016
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 木谷 勝 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50001160)
• 研究分担者: 石川 仁 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (90311521) ; 早川 道雄 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80002038) ; 望月 修 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (50157830)
• キーワード: はく離 / 非定常 / インターアクティブ制御 / 前兆 / せん断層 / 後流 / うず輪 / ピッチング翼

研究概要

本研究の目的は、翼まわりの非定常はく離流れをインターアクティブ制御により抑制することである。インターアクティブ制御を構築する際に重要項目であるはく離の前兆の検出、はく離せん断層の制御を、本年度の主要な目標として、それに関係するいくつかの研究を行った。主な成果は次の通りである。
1)3次元はく離せん断層の多重構造の解明
実際の流体機械にみられる後流は様々な物体から放出されるものである。そのためその特性をあらかじめ解明しておくことで、それを制御するためのアクチュエータの設計、および今後の制御方針に指針を与えることができる。本年度において、その構造特性を明らかにした。
2)はく離せん断層の遠隔制御の確立
はく離せん断層にその外部からエネルギーを含む流体塊を注入するという新しい制御方法を確立し、その有効性について明らかにした。
3)非定常運動する翼のはく離の前兆捕捉
ピッチングアップ運動する翼のはく離を捕捉し、その直前に現れる信号にその前兆特性を見いだした。

研究成果

• [文献書誌] Abe, Y., Kiya, M., Mochizuki, O.: "Low-Frequency Unsteadiness in Turbulent Elliptic Wakes"Int. J. of JSME, Series B. 42(3). 349-354 (1999)
• [文献書誌] 鈴木 紳由,望月修,木谷勝: "渦輪の打込みによるはく離の遠隔制御"日本機械学会論文集(B編). 65,632. 1332-1338 (1999)
• [文献書誌] Kiya, M., Mochizuki, O., Suzuki, N.: "Separation Control by Vortex Projectiles"AIAA Paper 99-3400. 1-12 (1999)
• [文献書誌] Kiya, M., Mochizuki, O., Kudo, D.: "Active Control of Turbulent Separated Flows"ASME Paper FEDSM99-6956. 1-9 (1999)
• [文献書誌] Kiya, M., Abe, Y., Mochizuki, O.: "Vortex Shedding Characteristics and Low Frequency Unsteadiness in Elliptic wakes"ASME Paper FEDSM99-6975. 1-8 (1999)
• [文献書誌] Mochizuki, O., Kiya, M., Suzuki, N.: "A Localized Suppression of a Separated Shear Layer by Vortex Rings"ASME Paper FEDSM99-6947. 1-5 (1999)