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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：
佐藤允
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Kogakuin University
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.