2006 Fiscal Year Annual Research Report
火星のデューン形状を模倣した流体抵抗軽減技術に関する研究
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17560136
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
李鹿 輝 山形大学, 工学部, 教授 (00253906)
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| Keywords | 乱流 / 渦 / 火星デューン / 流体抵抗 / 圧力損失 / 可視化 / 空気輸送 / 後流 |
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| Research Abstract |
(1)火星には自然がつくるデューンを模倣することによって空気抵抗低減且つ低空力騒音の性能を持つ自動車のドアミラーを開発した。新たな形状を設計することによってドアミラーの近傍の渦構造を制御し、空気抵抗と空力騒音の低減が実現された。
1)低騒音風洞と回流水槽を用いて新型ドアミラーのまわり流れをPIVと熱線風速で計測した。
2)速度変動のウェーブレット多重解像度解析によって、時間-空間-周波数の3次元面における新型ドアミラー周りの流れの乱流特性を解明した。さらに、PIV計測によって、新型ドアミラー周りの流れ構造、支配している3次元の渦構造を解析した。
(2)環境負荷を低減する未来型の技術開発のため、デューン機能性輸送管を備えた高効率な粉粒体空気輸送システムの研究を行った。デューンを模倣した装置が管底部の一定の間隔に装着することによって、粉粒体の堆積と閉そくなどのトラブルを防止できた。
1)浮遊速度の異なる3種類の固体粒子について、低速空気輸送の実験を行い、管底に現れる粒子堆積の位置と間隔を計測した。輸送混合比と粒子堆積の間隔との関係を調べた。
2)上記の実験結果に基づいて、輸送管底部に等間隔にデューンを模倣した装置を装着し、その装着の位置および空気流量を変えた実験研究を行った。圧力損失、効率および輸送量の空気流量比とデューン装置の装着の間隔との関係を調べ、効率のよい安定な輸送範囲を明らかにした。
3)粉粒体の流動様式はデューン装置と密接に関係するので、高速ビデオカメラによって、上述のさまざまなデューン装置の配置における流動様式を観察し、デューン装置の位置と流動機構との関係を詳しく調べた。可視化の方法で最適な装着の間隔を明らかにした。特に、効率のよい安定な輸送範囲を詳細に研究した。
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Research Products
(6 results)
