| 研究課題/領域番号 |
21300228
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
松内 一雄 筑波大学, 大学院・システム情報工学研究科, 教授 (70111367)
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| 研究分担者 |
高木 英樹 筑波大学, 大学院・人間総合科学研究科, 准教授 (80226753)
榊原 潤 筑波大学, 大学院・システム情報工学研究科, 准教授 (10292533)
長谷川 裕晃 秋田大学, 工学資源学部, 准教授 (90344770)
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| キーワード | PIV / 水泳 / 推進力 / 非定常流体力 / 渦 |
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| 研究概要 |
水泳の推進力発生のメカニズムを探るため、PIVでの流れ場の可視化とスポーツ界ではよく行われている運動解析を組み合わせたシステムの構築を図り、非定常力発生のメカニズムを明らかにする。この方法の他に風洞を用いた模型実験もあわせて行う。
1.PIVと動作分析同期システム
MADシステムと名づけた同期システムは正しく動作し、クロール泳者の作る流れ場と手の運動の時間的変化の関係が正しく捉えられた。手の時間的変化と渦の発生の相関が認められ、渦を制御することによって推進力を発生していることが明確になった。もう一つ違ったアプローチで推進力発生のメカニズムを探った。競泳においてスカリングと呼ばれている動作は基本動作として日々のトレーニングに取り入れられている。このスカリングが推進力発生にどのようにかかわっているのかを知るために、全方向から手の運動を観察できる水槽を作り実験を行った。基本的な操作に関して問題がないことを確認した。
2.風洞による擬似運動による非定常力発生のメカニズム
非定常力発生の基本的な特性を調べるために、3次元翼が急に迎え角を持ったときに働く非定常力の時間変化を調べた(Wagner問題の3次元版)。また、ピッチング運動する3次元翼に発生する非定常力と渦の生成との関連を明らかにした。データ取得のタイミングを変えることにより3次元的な構造を明らかにした。
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