| 研究課題/領域番号 |
15K05793
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| 研究機関 | 豊橋技術科学大学 |
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研究代表者 |
飯田 明由 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30338272)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 生物流体 / 飛翔安定性 / 羽ばたき運動 / 乱流 / ＭＡＶ |
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| 研究実績の概要 |
今年度は羽ばたき翼周りの流れをプラズマアクチュエータ（ＰＡ）を用いて制御することを目的として，制御実験，可視化実験を行った．また，数値解析技術を開発し，特にＰＡを模擬する技術を開発した．以下に今年度得られた知見を示す．
・平板翼を振動させ，はく離制御の効果を比較した．迎え角2°～6°の条件で可視化を行った結果，PAによる制御を行わない場合は，振り上げ時，振り下げ時ともに前縁付近で流れがはく離し，大規模なはく離渦が発生するのに対して，PAによって流れを制御した場合，前縁での渦の発生が抑制され，平板に沿った流れとなることを確認した．ただし，迎え角が大きい6°の場合は，振り上げにおいてはPAにより剥離を制御できているが，振り下げ時の下死点付近において制御効果が小さくなった．これはＰＡの出力が不足したことによるものと考えられる．これらの結果から，単純な正弦波振動平板においても，迎え角に応じて適切な制御条件を選ぶことにより，PAによって振動の上死点，下死点及び中央付近（振動速度最大）の各位置において，はく離が抑制できることが確認できた．したがって，振り上げにはPA制御を行い，はく離を抑制し，振り下げ時にはPA制御を行わなければ，はく離が発生することから，ひねり運動を加えなくとも，昆虫の羽ばたき飛行に必要な渦の制御が可能となると考えられる．
上記の実験を模擬した数値解析を行うため，ＰＡを模擬した解析プログラム，羽ばたき翼を模擬した移動境界解析プログラムを開発し，流れ場の制御計算を行い，上記と同等の解析結果を得た．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
実験装置の開発，制御技術の開発など概ねスケジュール通りであり，特に大きな問題は発生していない．解析についてもＰＡのモデルを組み込むことに成功した．
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| 今後の研究の推進方策 |
実験及び解析については予定通り，今後，乱流の影響を中心に研究を進めていく．
数値解析についてはＰＡのモデル化が成功したので，この技術を活用して性能評価を行う．
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