多様な風況に順応可能な発電用風車を実現する能動的剥離制御技術の確立

建立主动分离控制技术,实现适应各种风况的发电风机

基本信息

  • 批准号:
    21K03882
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.58万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2021-04-01 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

2022年度は,実験室スケールの風車流れを模擬した動的翼周り流れを対象とし,ボルテックスジェネレータ型プラズマアクチュエータ(VG-PA)を用いた動的剥離制御のLarge-Eddy Simulation(LES)を複数の駆動条件について行い,制御効果と制御メカニズムについて検討した.ここで,動的翼は迎角が5度から25度まで時々刻々変化するピッチング翼とした.駆動条件は,VG-PAを連続的に駆動する「連続駆動」,低周波数で間欠的に駆動する「間欠駆動:低」,高周波数で間欠的に駆動する「間欠駆動:高」とした.数値解析結果より,「間欠駆動:高」「間欠駆動:低」の各駆動方法で特に高い剥離制御効果が得られた.「間欠駆動:高」では,VG-PAを高周波数で間欠駆動することにより,剥離せん断層における乱流への遷移が促進され,ピッチアップ時の動的失速の遅延とピッチダウン時の再付着の促進が実現できた.「間欠駆動:低」では,VG-PAを低周波数で間欠駆動することにより,ピッチダウン時において2次元的な大規模渦構造が生成され,これによりピッチダウン時における揚力の増加と再付着の促進が実現できた.また,「連続駆動」では,ピッチダウン時における再付着の促進が確認できた.本結果より,2021年度におこなった静的翼周り流れにおける剥離制御に加えて,動的翼周り流れにおいても,スパン型プラズマアクチュエータ(SP-PA)を用いた剥離制御と同様の制御効果がVG-PAを用いた制御によって得られることがわかった.
In 2022, スケ, the laboratory スケ, スケ, れを, れを, simulated the <s:1> た motion of the circumwing-wing <s:1> flow れを, corresponding to と スケ. ボ ル テ ッ ク ス ジ ェ ネ レ ー タ type プ ラ ズ マ ア ク チ ュ エ ー タ (VG - PA) を with い た moving stripping suppression の Large - EddySimulation (LES) を plural の 駆 dynamic conditions に つ い い て line, suppression unseen fruit と suppression メ カ ニ ズ ム に つ い て beg し 検 た. こ こ で, moving wing は 5 degrees Angle of attack が か ら 25 degrees ま で carved 々 々 at - the す る ピ ッ チ ン グ wing と し た. は 駆 dynamic conditions, VG - PA を even 続 に 駆 dynamic す る "even 続 駆 move", the number of low-frequency で owe に between dynamic す 駆 る "owe 駆 move between: low", between the number of high frequency で owe に 駆 dynamic す る "owe 駆 move between: high" と し た. The results of numerical analysis are よ よ, "interval gap 駆 movement: high" and "interval gap 駆 movement: low". Each 駆 movement method で and に the control effect of high よ stripping is が obtained as られた. Owe 駆 move: between "high" で は, VG - PA を owe 駆 move between high frequency count で す る こ と に よ り, stripping せ ん fault に お け る turbulence へ の migration が promote さ れ, ピ ッ チ ア ッ プ の dynamic stall when の 遅 delay と ピ ッ チ ダ ウ ン の pay again when the の promote が be presently で き た. "Between owe 駆 move: low" で は, VG - PA を owe 駆 move between number of low-frequency で す る こ と に よ り, ピ ッ チ ダ ウ ン when に お い て 2 dimensional な large-scale vortex structure が generated さ れ, こ れ に よ り ピ ッ チ ダ ウ ン when に お け る uplift force の raised pay plus と promote の が be presently で き た. Youdaoplaceholder0, "in connection with 続駆 to move" で た, ピッチダウ ピッチダウ when における then contributes to が to confirm で た た た. This result よ り, 2021 annual に お こ な っ た static wing weeks り flow れ に お け る stripping suppression に plus え て, moving wing week り flow れ に お い て も, ス パ ン type プ ラ ズ マ ア ク チ ュ エ ー タ (SP - PA) を with い た stripping suppression と with others の suppression unseen fruit が VG - PA を with い た suppression に よ っ て must ら れ る こ と が わ か っ た.

项目成果

期刊论文数量(12)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
ボルテックスジェネレータ型PAを用いた翼周り剥離制御効果におけるレイノルズ数依存性
使用 PA 型涡流发生器对机翼分离控制效果的雷诺数依赖性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    馬屋原昇太;佐藤允
  • 通讯作者:
    佐藤允
ボルテックスジェネレータ型プラズマアクチュエータを用いた低レイノルズ数環境下での翼周り剥離制御
使用涡流发生器型等离子体致动器在低雷诺数环境中控制叶片周围的分离
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    馬屋原昇太;佐藤允
  • 通讯作者:
    佐藤允
Separation Control around NACA0015 Airfoil using Vortex Generator Type Plasma Actuator over Low Reynolds Number Conditions
在低雷诺数条件下使用涡流发生器型等离子体致动器对 NACA0015 翼型进行分离控制
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Shota Mayahara;Makoto Sato
  • 通讯作者:
    Makoto Sato
Numerical investigation on streamwise vortex generation by plasma actuator
等离子体致动器产生流向涡旋的数值研究
  • DOI:
    10.1063/5.0103435
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    A. Prajuli;A. Nakamura;S. Okino & H. Hanazaki;坂口大作;Makoto Sato
  • 通讯作者:
    Makoto Sato
スパン型PAとボルテックスジェネレータ型PAを用いた翼周り剥離制御における制御効果と流れ場の比較検討
跨距型PA与涡流发生器型PA叶片周围分离控制效果及流场对比研究
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    馬屋原昇太;佐藤允
  • 通讯作者:
    佐藤允
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  • 作者:
    阿部 圭晃;野々村 拓;佐藤 允;藤井 孝藏
  • 通讯作者:
    藤井 孝藏

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知道了