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風洞試験での柔軟構造・流体連成計測法の開発と超音速パラシュート周りの流体現象解明

开发风洞试验中的柔性结构/流体相互作用测量方法并阐明超音速降落伞周围的流体现象

基本信息

批准号：
15J10969
负责人：
田口正人
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J10969/
关键词：
流体構造連成超音速流れパラシュート

项目摘要

本研究の目的は、超音速パラシュートのような流体中の柔軟構造物に対して実験的解析手法を与え、その空力特性を解明することにある。昨年度までに、柔軟構造の風洞試験に適用可能な感温塗料法を確立し、実際に風洞試験に適用した。しかしながら、形状を定量的に計測するには至っておらず、手法のさらなる改良が必要であった。そこで本年度は、ステレオカメラによる感温塗料計測を行い、温度計測を行いながらにして模型の３次元形状を計測できる様に手法を改良した。具体的には、模型表面に塗布した感温塗料法の塗り斑（または補助的に塗布したランダム模様）を利用し、画像解析によりテンプレートマッチングおよび位置情報の３次元復元を行った。これと同時に感温塗料の画像解析・補正を行い、表面温度を求めた。計測精度のさらなる改良は必要であるが、温度・３次元形状の定量的な同時計測を可能にした。この方法論自体は感圧塗料法による圧力計測にも転用可能である。しかしながら、変形を伴う系における非定常圧力変動を計測するには、感圧塗料の応答速度を高める必要があり、これを達成するには別の技術的工夫が必要である。したがって、本研究においては感圧塗料と形状計測を組み合わせた手法の確立には至らなかった。将来的な展望として、非定常感圧塗料を前提とした圧力・形状同時計測、およびこれを応用した、超音速パラシュートなど流体構造連成を伴う風洞試験模型周りの空力特性の実験的手法による解明が期待できる。

The purpose of this study is to investigate the analytical methods and aerodynamic characteristics of soft structures in supersonic fluids. In the past year, the wind tunnel test of soft structure is applicable to the establishment of temperature sensitive coating method, and the actual wind tunnel test is applicable. It is necessary to improve the measurement of shape and shape. This year, the method of measuring temperature sensitive paint and temperature measurement was improved. The specific temperature sensitive coating method is applied to the surface of the model, and the three-dimensional reconstruction of the image analysis is carried out. At the same time, the temperature sensitive coating image analysis, correction, surface temperature calculation Measurement accuracy improvement is necessary, temperature, three-dimensional shape and quantitative simultaneous measurement is possible This methodology is based on the pressure sensitive coating method, which is used for pressure measurement. The time required to measure the unsteady pressure variation in the pressure sensitive coating system is necessary. This study was conducted to establish a method for measuring the shape of sensitive coatings. Future prospects for unsteady pressure-sensitive coatings include simultaneous measurement of pressure and shape, application of supersonic fluid structures, and wind tunnel test methods for solving aerodynamic characteristics of models.