弾性翼の運動-流体-構造の連関機構と境界層内渦度成長勾配の解明

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22360080
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 流体工学
• 研究機関: 九州工業大学
• 研究代表者: 田中 和博 九州工業大学, 情報工学研究院, 教授 (80171742)
• 研究分担者: 渕脇 正樹 九州工業大学, 情報工学研究院, 准教授 (60346864)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 流体計測

研究概要

弾性変形を伴う運動物体壁面近傍の渦構造の発達過程の解明は, 運動体に働く流体力に大きな影響を与えることから,学術的および工学的発展に大きく寄与すると考えられる.弾性運動体壁面近傍の渦構造の発達過程について,可視化実験・数値解析を用いて明らかにした.非定常運動を行う弾性翼の非定常推進力は後縁基準の St 数に強く依存すること,弾性運動翼はその弾性変形により前縁から後縁にかけて徐々に渦を成長させ,剛体運動翼とは異なる特性を持つ非常に発達した渦を巻き上げることを明らかにした.

研究成果

• [雑誌論文] Dynmaics of V ortices shed from and Elastic Heaving Thin Film by Fluid Structure Interaction Simulation、Intelligent Systems, Control and Automation (2013)
  • 著者名/発表者名: 永田哲志、渕脇正樹、田中和博
  • 雑誌名: Science and Engineering 巻: 65巻 ページ: 299-309
  • DOI: doi:10.1007/s00348-012-1450-x
  • 査読あり
• [学会発表] The Vortex Growth on a Wall of Elastic Airfoils and Effect of Relative Angle of Attack 、Proc. of Int (2012)
  • 著者名/発表者名: 栗波智樹、渕脇正樹、田中和博
  • 学会等名: Conference on Intelligent Unmanned Systems-2012
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 20121022-24
• [学会発表] Vortex Flow Structures determined by Stiffness of an Elastic Moving Thin Film 、 Proc. of Int (2012)
  • 著者名/発表者名: 永田哲志、渕脇正樹、田中和博
  • 学会等名: Conference on Intelligent Unmanned Systems-2012
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 20121022-24
• [学会発表] Detailed Wake Structure around Moving Elastic Airfoils and Their Characteristics of Dynamic Thrust (2012)
  • 著者名/発表者名: 渕脇正樹、栗波智樹、田中和博、田畑隆英
  • 学会等名: Proceedings of ASME 2012 Fluids Engineering Summer Meeting
  • 発表場所: Perto Rico USA
  • 年月日: 20120708-0712
• [学会発表] Vortex Structure around Moving Elastic Bodies by Fluid Structure Interaction Simulation 、Proc. of Int. (2012)
  • 著者名/発表者名: 永田哲志、渕脇正樹、田中和博
  • 学会等名: Micro Air Vehicle Conference and Flight Competition
  • 発表場所: Germany
  • 年月日: 20120703-0706
• [学会発表] Vorticity Components of Vortices rolled up from an Elastic Moving Thin Film (2011)
  • 著者名/発表者名: 永田哲志、渕脇正樹、田中和博
  • 学会等名: Eighth International Conference on Flow Dynamics
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 20111109-1111
• [学会発表] The Variation of Growth Process of Vortex in the Vicinity of a Wall by Elastic Deformation (2011)
  • 著者名/発表者名: 栗波智樹、渕脇正樹、田中和博
  • 学会等名: Eighth International Conference on Flow Dynamics
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 20111109-1111
• [学会発表] Vortex Structure around Ideal Elastic Deformation of Flapping Wing Due to Some Ribs (2011)
  • 著者名/発表者名: シ゛ャンタンフ゜ート゛・アハ゜イヲン、渕脇正樹、田中和博
  • 学会等名: Eighth International Conference on Flow Dynamics
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 20111109-1111
• [学会発表] Vortex Structure rolled up from Elastic Thin Film by Fluid Structure Interaction Simulation (2011)
  • 著者名/発表者名: 永田哲志、渕脇正樹、田中和博
  • 学会等名: ASME-JSME-KSME Joint Fluids Engineering Conference 2011
  • 発表場所: 浜松
  • 年月日: 20110724-0729
• [学会発表] The Growth of Vorticity in the vicinity of a Wall of an Elastic Moving Airfoil and Their Developing Processes (2011)
  • 著者名/発表者名: 栗波智樹、渕脇正樹、田中和博
  • 学会等名: ASME-JSME-KSME Joint Fluids Engineering Conference 2011
  • 発表場所: 浜松
  • 年月日: 20110724-0729
• [学会発表] Wake structure around moving elastic airfoils with projections and their characteristics of dynamic forces by fluid structure interaction simulation (2011)
  • 著者名/発表者名: シ゛ャンタンフ゜ート゛・アハ゜イヲン、渕脇正樹、田中和博
  • 学会等名: ASME-JSME-KSME Joint Fluids Engineering Conference 2011
  • 発表場所: 浜松
  • 年月日: 20110724-0729
• [学会発表] Dynamic Behaviors of Butterfly Wing and Their Application to Small Flapping Robot (2010)
  • 著者名/発表者名: 渕脇正樹、井村忠継、田中和博
  • 学会等名: International Conference on Intelligent Unmanned Systems ISIUS2010
  • 発表場所: Bali, Indonesia
  • 年月日: 20101103-05
• [学会発表] Vortex Flow Developed in the Vicinity of a Wall of an Elastic Heaving Airfoil and its Dynamic Behavio (2010)
  • 著者名/発表者名: 栗波智樹、渕脇正樹、田中和博
  • 学会等名: International Conference on Intelligent Unmanned Systems ISIUS2010
  • 発表場所: Bali, Indonesia
  • 年月日: 20101103-05
• [学会発表] Fluid Structure Interaction Simulation of Flow Field around Elastic Moving Airfoils (2010)
  • 著者名/発表者名: 永田哲志、渕脇正樹、田中和博
  • 学会等名: International Conference on Intelligent Unmanned Systems ISIUS2010
  • 発表場所: Bali, Indonesia
  • 年月日: 20101103-05
• [学会発表] Dynamic behavior of vortex ring formed on a butterfly wing and its structure (2010)
  • 著者名/発表者名: 渕脇正樹、黒木太一、田中和博、田畑隆英
  • 学会等名: International Conference on Jets, Wakes and Separated Flows, ICJWSF-2010
  • 発表場所: Cincinnati, Ohio USA
  • 年月日: 20100927-30
• [学会発表] Vortex Flow Developed in the Vicinity of a Wall of an Elastic Moving Airfoil and Its Wake Structure (2010)
  • 著者名/発表者名: 栗波智樹、渕脇正樹、田中和博
  • 学会等名: International Conference on Jets, Wakes and Separated Flows, ICJWSF-2010
  • 発表場所: Cincinnati, Ohio USA
  • 年月日: 20100927-30
• [学会発表] Study on Vortex Flow Structure and Dynamic Forces on an Elastic Heaving Airfoil by Fluid-Structure Interaction Simulation (2010)
  • 著者名/発表者名: 永田哲志、渕脇正樹、田中和博
  • 学会等名: International Conference on Jets, Wakes and Separated Flows, ICJWSF-2010
  • 発表場所: Cincinnati, Ohio USA
  • 年月日: 20100927-30
• [学会発表] Vortex Structure around Moving Elastic Airfoils and Their Characteristics of Dynamic Forces (2010)
  • 著者名/発表者名: 渕脇正樹、黒木太一、永田哲志、田中和博、田畑隆英
  • 学会等名: Proceedings of ASME 2010 3rd Joint US-European Fluids Engineering Summer Meeting and 8th International Conference on Nanochannels, Microchannels, and Minichannels,EDSM2010-ICNMM2010
  • 発表場所: Montreal, Canada
  • 年月日: 20100801-05
• [学会発表] Dynamic behavior of vortices on a flapping butterfly wing (2010)
  • 著者名/発表者名: 渕脇正樹、黒木太一、田中和博、田畑隆英
  • 学会等名: International Symposium on Flow Visualization, ISFV14
  • 発表場所: Daegu, Korea
  • 年月日: 20100621-24
• [備考]
  • URL: http://tanakafutiwaki-lab.jp/