摩擦抵抗低減を促進する気液二相乱流境界層のスマート制御

2021 年度 審査結果の所見

• 研究課題/領域番号: 21H04538
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分19:流体工学、熱工学およびその関連分野
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 村井 祐一 北海道大学, 工学研究院, 教授 (80273001)
• 研究分担者: 田坂 裕司 北海道大学, 工学研究院, 教授 (00419946) ; PARK HYUNJIN 北海道大学, 工学研究院, 助教 (00793671) ; 熊谷 一郎 明星大学, 理工学部, 教授 (50597680) ; 堀本 康文 北海道大学, 工学研究院, 特任助教 (60822525) ; 北川 石英 京都工芸繊維大学, 機械工学系, 教授 (80379065) ; 大石 義彦 室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (90617078)
• 研究期間 (年度): 2021-04-05 – 2026-03-31

研究の概要

船体などの乱流境界層に気泡を混入することにより、摩擦抵抗を減らす研究である。具体的には、気液二相乱流境界層を、①抵抗低減の下流への持続性を生み出す気泡分布制御、②翼と表面構造装飾による気泡注入動力の最小化制御、③独自のせん断力計と超音波によるフィードバック制御、の3種の方法により制御し、省エネ率を従来の10％弱から30%に押し上げることを目標とする。

学術的意義、期待される成果

摩擦抵抗低減を促進するために気液二相乱流境界層の物理的理解を進める点で、学術的に重要な研究課題である。また、30％の省エネ率の達成を掲げている点で、経済的意義も大きい。研究成果を実証・展開するために外部機関と連携する体制の構築は、より広い科学技術研究の推進に影響を及ぼし、社会への波及効果が期待できる。