| 研究課題/領域番号 |
19K04198
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| 研究機関 | 豊田工業大学 |
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研究代表者 |
半田 太郎 豊田工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30284566)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 流体振動子 / 流体制御 / 超音速流れ / 境界層流れ |
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| 研究実績の概要 |
高周波でフラッピング運動する噴流を発生する運動量負荷装置の静止場中における動作特性をシュリーレン法による可視化と圧力振動測定を行うことで調べた．本装置は噴流にフラッピング運動を励起するためのキャビティとその上流と下流にスロットを設けた構造となっている．実験結果から，本装置から高周波（数十kHz）のフラッピング運動をする数mmスケールの超音速噴流が発生することを確認した．また，圧力振動測定結果から，キャビティの長さを変えることにより，流量に独立で噴流のフラッピング周波数を調節できることが明らかになった．さらに，可視化結果をもとに，噴流のフラッピング周波数を求めるための流れモデルを構築し，本モデルを用いて噴流のフラッピング周波数を精度良く計算できることを確認した．
本装置のキャビティ下流のスロット幅の影響を調べるために，3つのスロット幅についてシュリーレン法による噴流の可視化と圧力振動測定を行った．その結果，フラッピング運動を励起するための最適なスロット幅があることを実験により明らかにした．すなわち，スロット幅が狭すぎると噴流はスムースにスロットから出ないので運動量負荷装置として機能せず，スロット幅が広すぎると噴流がフラッピング運動しないことが明らかになり，本研究により，フラッピング運動した噴流がスムースにスロットから発生するスロット幅を明らかにした．
本装置を超音速境界層流れにおいて作動させたところ，装置を作動させない条件に比べて，壁面近傍の流速が高くなることが明らかになった．
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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
提案する装置の動作特性を確認し，装置を作動させた際に超音速境界層の状態も確認でき，研究は順調に進展している．
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| 今後の研究の推進方策 |
今後，提案した高周波運動量負荷装置を用いて，衝撃波／境界層干渉流れの制御を行う．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
今年度の使用額はほぼ計画通りであるが，物品購入において安価なものを選んだ結果，若干の未使用額が発生した．次年度購入予定の物品費この未使用額を当てる計画である．
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