Development of an airflow control actuator that provides effective control over fluctuating flow

初年度は風洞実験システムの構築から始めた。ピッチング運動システムは当初計画では特注で製作する予定であったが、費用を削減するために自作することにした。手始めとして、制御が容易なステッピングモーターを用いて比較的重量の軽いアクリルの円柱をピッチング運動させる機構を製作した。アクリル円柱は表面に圧力穴をあけ、表面圧力を計測できるようにした。モータードライバと圧力計測のシステムを統合し、圧力の値をモニタリングしながらモーターの速度や回転向きを変えられるフィードバックシステムを構築した。モニタリングされる圧力値に対して任意の閾値を与え、その値によってモーターの速度が変化することが確認できた。次に、円柱にプラズマアクチュエータを取り付け、ピッチング回転をする円柱に対してプラズマアクチュエータによる気流制御を試みた。プラズマアクチュエータの電源には制御が容易な交流高電圧電源を用い、ピッチング運動の変動角度や中心各、回転速度を変化させながら気流制御実験を行った。結果として、プラズマアクチュエータは気流剥離前の流れに対して剥離を抑制する効果を発揮するが、すでに剥離してしまった流れに対しては効果が小さいことがわかった。このことは、ピッチング運動する模型に対してはプラズマアクチュエータを駆動するタイミングが非常に重要であることを示唆しており、気流剥離の有無をモニタリングしながらプラズマアクチュエータを駆動することの有効性を示している

初年度は風洞実験システムの構築から始めた。ピッチング運動システムは当初計画では特注で製作する予定であったが、費用を削減するために自作することにした。手始めとして、制御が容易なステッピングモーターを用いて比較的重量の軽いアクリルの円柱をピッチング運動させる機構を製作した。アクリル円柱は表面に圧力穴をあけ、表面圧力を計測できるようにした。モータードライバと圧力計測のシステムを統合し、圧力の値をモニタリングしながらモーターの速度や回転向きを変えられるフィードバックシステムを構築した。モニタリングされる圧力値に対して任意の閾値を与え、その値によってモーターの速度が変化することが確認できた。次に、円柱にプラズマアクチュエータを取り付け、ピッチング回転をする円柱に対してプラズマアクチュエータによる気流制御を試みた。プラズマアクチュエータの電源には制御が容易な交流高電圧電源を用い、ピッチング運動の変動角度や中心各、回転速度を変化させながら気流制御実験を行った。結果として、プラズマアクチュエータは気流剥離前の流れに対して剥離を抑制する効果を発揮するが、すでに剥離してしまった流れに対しては効果が小さいことがわかった。このことは、ピッチング運動する模型に対してはプラズマアクチュエータを駆動するタイミングが非常に重要であることを示唆しており、気流剥離の有無をモニタリングしながらプラズマアクチュエータを駆動することの有効性を示している