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2020 年度 実績報告書

パルス放電による気体分子の急速加熱過程を利用した気流制御技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18H01417
研究機関東京大学

研究代表者

小室 淳史  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 助教 (70733137)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード気流制御 / パルス放電 / 大気圧プラズマ / 風洞実験
研究実績の概要

前年度までの研究により行われた風洞実験において、パルス放電による気流制御の効果が十分に示された。そこで、2020年度は風洞実験で得られたデータの評価・解析と、静止気流中における放電実験を行うことでパルス放電におけるガス加熱過程の基礎実験を行った。前年度までに得られた風洞実験のデータには翼面上静圧、力、シュリーレン法による密度勾配の可視化、PIV法による速度場、熱線流速計による速度変動情報があり、これらを包括的に解析した。その結果、従来の交流高電圧で駆動されるプラズマアクチュエータにおいても放電による熱擾乱が気流制御効果に影響している可能性があることが示された。これまでは交流高電圧を用いた場合にはイオン風の生成により気流制御が達成されていると考えられており、シミュレーションにおいても熱擾乱の影響は無視されていた。交流高電圧で駆動されるプラズマアクチュエータにおいても、熱擾乱の効果を考慮することにより諸所の現象を説明できるようになる可能性がある。ガス加熱過程の基礎実験においては、放電によって生じるガス密度変化を定量的に計測する手法としてマッハツェンダー干渉計測を行った。結果として、放電によるガス密度変化は空気中の湿度の影響を大きく受けることがわかった。したがって、パルス放電を用いたプラズマアクチュエータにおいては湿度の影響を十分に考慮する必要がある。この地検は、実環境でプラズマアクチュエータを運用する際の重要な知見となりうる。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (7件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Development of small high-voltage AC power supply for a dielectric barrier discharge plasma actuator2021

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Kento、Komuro Atsushi、Sato Shintaro、Sakurai Mahoro、Mitsuhashi Kodai、Sekiya Natsuko、Watanabe Yayoi、Kanagawa Keito、Ando Akira
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments

      巻: 92 ページ: 024707~024707

    • DOI

      10.1063/5.0015377

  • [雑誌論文] Spatiotemporal variations of the electrical potential on surface dielectric barrier discharges2021

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhashi Kodai、Komuro Atsushi、Suzuki Kento、Natsume China、Ando Akira
    • 雑誌名

      Plasma Sources Science and Technology

      巻: 30 ページ: 04LT02~04LT02

    • DOI

      10.1088/1361-6595/abefa7

  • [雑誌論文] Experimental investigation on compressible flow over a circular cylinder at Reynolds number of between 1000 and 50002020

    • 著者名/発表者名
      Nagata T.、Noguchi A.、Kusama K.、Nonomura T.、Komuro A.、Ando A.、Asai K.
    • 雑誌名

      Journal of Fluid Mechanics

      巻: 893 ページ: A13

    • DOI

      10.1017/jfm.2020.221

  • [雑誌論文] Single-pixel resolution velocity/convection velocity field of a supersonic jet measured by particle/schlieren image velocimetry2020

    • 著者名/発表者名
      Ozawa Yuta、Ibuki Takuma、Nonomura Taku、Suzuki Kento、Komuro Atsushi、Ando Akira、Asai Keisuke
    • 雑誌名

      Experiments in Fluids

      巻: 61 ページ: 129

    • DOI

      10.1007/s00348-020-02963-1

  • [雑誌論文] Effect of chemical reactions on electrohydrodynamic force generation process in dielectric barrier discharge2020

    • 著者名/発表者名
      Nakai K.、Komuro A.、Nishida H.
    • 雑誌名

      Physics of Plasmas

      巻: 27 ページ: 063518~063518

    • DOI

      10.1063/5.0006868

  • [雑誌論文] Experimental demonstration of low-voltage operated dielectric barrier discharge plasma actuators using SiC MOSFETs2020

    • 著者名/発表者名
      Sato Shintaro、Ozawa Yuta、Komuro Atsushi、Nonomura Taku、Asai Keisuke、Ohnishi Naofumi
    • 雑誌名

      Journal of Physics D: Applied Physics

      巻: 53 ページ: 43LT01~43LT01

    • DOI

      10.1088/1361-6463/aba0e1

  • [雑誌論文] Single-Pixel Particle Image Velocimetry for Characterization of Dielectric Barrier Discharge Plasma Actuators2020

    • 著者名/発表者名
      Nonomura Taku、Ozawa Yuta、Ibuki Takuma、Nankai Koki、Komuro Atsushi、Nishida Hiroyuki、Marios Kotsonis、Kubo Noritsugu、Kawabata Hirokazu
    • 雑誌名

      AIAA Journal

      巻: 58 ページ: 4952~4957

    • DOI

      10.2514/1.J059239

  • [学会発表] ポッケルスセンサを用いた表面バリア放電における表面電位の時空間分解計測2021

    • 著者名/発表者名
      三橋孝平,小室淳史,鈴木健人,夏目知奈,安藤晃
    • 学会等名
      SPP-38/SPSM33
  • [学会発表] 平行平板電極で発生する空気中DBDにおける誘電体表面電位計測2021

    • 著者名/発表者名
      夏目知奈,小室淳史, 安藤 晃
    • 学会等名
      2021年度(第22回)静電気学会春期講演会
  • [学会発表] 大気圧バリア放電における誘電率がストリーマ進展過程に及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      吉田圭吾,小室淳史,安藤晃
    • 学会等名
      第44回静電気学会全国大会
  • [学会発表] ポッケルス効果を用いた誘電体バリア放電における表面電位の時空間変化計測2020

    • 著者名/発表者名
      三橋孝平,小室淳史,鈴木健人,夏目知奈,安藤晃
    • 学会等名
      第44回静電気学会全国大会
  • [学会発表] 減圧環境下におけるDBD プラズマアクチュエータによる揚力・抗力への影響2020

    • 著者名/発表者名
      小室淳史, 丸山善暉, 野々村拓, 浅井圭介
    • 学会等名
      第44回静電気学会全国大会
  • [学会発表] ナノ秒パルスDBDプラズマアクチュエータにおける印加電圧の極性と立ち上がり速度の影響2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木健人, 三橋孝平, 小室淳史, 野々村拓, 浅井圭介
    • 学会等名
      第44回静電気学会全国大会
  • [学会発表] マッハツェンダー干渉計を用いた大気圧放電チャネルの気体密度場計測2020

    • 著者名/発表者名
      夏目知奈, 小室淳史, 安藤 晃
    • 学会等名
      第44回静電気学会全国大会

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公開日: 2021-12-27  

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