2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a Double Path PDI Method of Two-Wavelength Light Source and Investigation of the Airfoil Characteristics in a Low-Reynolds Number High-Subsonic Flow
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17K06956
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| Research Institution | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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Principal Investigator |
樫谷 賢士 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 教授 (80535279)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 風洞試験 / 点回折干渉計 / 翼型 / 数値シミュレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和元年度は，昨年度までに構築した点回折干渉計の光学系によるスーパークリティカク翼型に取り付けた小型高揚力装置としてガーネフラップまわりの高亜音速から遷音速の流れ場解析について数値シミュレーションとの比較検討および，プラズマアクチュエータの流れ場可視化にむけた基礎実験を試みた．
点回折干渉計によるプラズマ流れの観察にむけた基礎実験では，はじめに翼面流れのはく離抑制効果の追試を実施した．実験では電極形状を試行錯誤的に検討し，翼面流れのはく離抑制効果を確認した．また，本研究で構築した点回折干渉計による可視化には，電極への印加電圧などさらなる検討が必要であることが明らかになった．
次に数値シミュレーションによる流れ場解析では市販のAnsys Fluentによる粘性計算を，翼まわりの格子点数約600点として実施した．翼型はSC 0414でフラップを取り付けないClean形状，およびフラップ高さが翼弦長の1%と3%の形状について検討した．流れ場は，主流マッハ数 0.80，レイノルズ数1.5×10^5，迎え角は0°である．実験および数値シミュレーションの比較検討より，Clean形状およびフラップ形状において，翼面の定性的な流れ場特性はよく一致することが明らかになった．これにより，後縁のフラップまわりの急激な流れの膨張が明らかになり，最適なフラップ高さの検討に向けた基礎的データを得ることができた．また，フラップ高さ3%の翼面圧力係数は，Clean形状の翼型およびフラップ高さ1%の翼型より，全体として負圧が大きくなった．この圧力係数に関する傾向は，計算結果よりも実験で得られた値が若干大きくなるなどの知見を得た．
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