人工筋肉をノズル部に用いた噴流拡散のフィードバック制御

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17560165
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Kagoshima National College of Technology
• Principal Investigator: 中島 正弘 鹿児島工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (70124170)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田中 和博 九州工業大学, 情報工学部・機械情報工学科, 教授 (80171742) ; 李鹿 輝 山形大学, 工学部・機械システム工学科, 助教授 (00253906) ; 田畑 隆英 鹿児島工業高等専門学校, 機械工学科, 助教授 (50290846) ; 椎 保幸 鹿児島工業高等専門学校, 機械工学科, 助教授 (30270391) ; 山田 隆明 鹿児島工業高等専門学校, 機械工学科, 講師 (50370060)
• Keywords: 噴流 / 乱流 / 拡散制御 / 組織構造 / 熱線流速計

Research Abstract

本年度は,4片が人工的に駆動するノズル部を製作した.そして,各片を操作することにより矩形ノズルや星形ノズルに種々,変化させて,5台の熱線流速計システムによる多点同時計測実験を行った.ここで用いた実験装置および方法は,平成13年度からの科学研究費の補助を受けて,研究代表者の中島,分担者の田畑,椎が研究遂行した「傾斜切断面をもつ回転円管から流出する噴流のウェーブレット多重解像度解析」の研究で培われた実験装置と技術的ノウハウを活用した.すなわち,鹿児島高専の流体工学実験室において,遠心送風機から送られた空気は,内径400mmの鎮静胴で脈動成分を抑制された後,内径40mmの塩化ビニール管の先端に取り付けられたノズル部を通って流出する.このときの流出速度は,送風機駆動用モーターの回転数をインバーターで周波数制御することにより,種々変化させた.なお,ノズル出口における最大速度とノズル内径を用いたレイノルズ数は約5,000から約10,000程度とした.このときのノズル部下流位置における噴流の速度分布を熱線流速計システムで調査した.そして,得られた速度信号を自己相関およびスペクトル解析することにより,乱流組織構造を詳しく調べた.