2012 Fiscal Year Annual Research Report
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24240084
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
浅井 武 筑波大学, 体育系, 教授 (00167868)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤井 範久 筑波大学, 体育系, 教授 (10261786)
小池 関也 筑波大学, 体育系, 准教授 (50272670)
高木 英樹 筑波大学, 体育系, 教授 (80226753)
本間 三和子 筑波大学, 体育系, 教授 (80241800)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 流体 / スポーツ / 可視化 / 風洞 / 空力 / 空気 / ボール / 抗力 |
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| Research Abstract |
本年度は研究初年度であり，計測システムの基盤構築と，可視化システムの設計，検討を行った．さらに，サッカーボールの抗力計測を実施した．実験には，吹き出し口サイズ縦0.7 m，横0.7 mのエッフェル塔型低速風洞を用いた．計測対象は，フルスケールのポルトガル欧州選手権2004公式球のRoteiro（32 panels），北京オリンピック2008公式球のTeamgeist II（14 panels），南アフリカワールドカップ2010公式球のJabulani;（8 panels），及びロンドンオリンピック2012公式球のTango 12（32 panels）の４種とした．各ボールの臨界レイノルズ数は，Roteiroが~2.2× 105 (Cd = ~0.12), Teamgeist が~2.8× 105 (Cd = ~0.13), Jabulaniが~3.3× 105 (Cd = ~0.11), Tangoが~2.4× 105 (Cd = ~0.15)であった．Tangoの超臨界領域におけるCdの平均値は~0.18であり，Jabulaniの~0.15より，やや大きな値を示した．また，Tangoの亜臨界領域におけるCdの平均値は~0.47であり，Jabulaniの~0.44より，やや大きな値を示した．Achenbach (1974) は，球において形状表面のラフネス（roughness）の増大が，臨界レイノルズ数の低下をもたらすことを報告している．これらのことから，パネル接合部総延長距離が大きなボールほど，ボール表面のラフネスが増大し，結果的に臨界レイノルズ数が小さくなっていると考えられる．一方，Roteiroのパネル表面は比較的スムースであり，ラフネスへの影響は，パネル接合部総延長距離に比べて小さいと思われる．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
初年度であり，筑波大スポーツ風洞の基本性能を確認した．また，基本形状の一つである平滑球の計測を実施し，先行研究と比較検討した．さらに，代表的スポーツボールの一つであるサッカーボールの空力解析を行い，その特性を分析した．
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| Strategy for Future Research Activity |
筑波大スポーツ風洞の基本性能が確認できたので，スポーツボールの解析を継続する．また，人体モデルの開発に着手し，計測できるようセットアップを進める．さらに，ボールや人体周りの流れの可視化を行うため，PIVシステムを導入し，セットアップと計測法を検討する．
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Research Products
(5 results)
