Study of Flow Control Mechanism of DBD Plasima Actuator and its Applidation to Wind Turbine Blade Design

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本研究は，双方の知見を生かして実験，シミュレーションの両面から流れ制御小型デバイスプラズマアクチュエータの実利用に向けた研究をさらに進めるものである．実験は，小型風洞を利用した．利用が期待されている分野の１つである風力発電装置のブレード翼を作成，それを対象としてPIV計測を進めた．気流角が小さい範囲では期待通りの効果が観測されたが，高い気流角では期待された性能を得ることができなかった．これは翼上面の特性が航空機関連の翼型と大きく異なることに起因していると考えられ，今後のフィードバック制御などの必要性が確認できたと考えている．なお，一連の成果は，2018年9月の日本流体力学会年会講演会にて発表している．数値シミュレーション面では以下の通りである．外国人特別研究員は実験研究者であり，数値シミュレーションの経験があまりなかった．そのため，課題終了後も研究を継続し成果につなげることを当初からの目的とし，まずは基礎的な知識の共有化を進めることを目指した．外国人特別研究員が必要な前処理プロセスを経験することで自ら新たに計算準備を進め，京コンピュータを利用し，上記の翼型に対する数値シミュレーションを実施した．解の信頼性など確認が進行中で，研究が継続されている状況である．今後，得られるシミュレーションデータに対して，外国人特別研究員が開発している不安定モード分析のツールを利用することで，実験で観測された事実の説明につながると考えている．今後さらなるシミュレーションを実施することで翼面境界層の3次元的不安定性の解析という新しい研究課題に向けた基盤が構成できると考えている．なお，実験，数値シミュレーションの両面で，今後も共同研究は継続予定である．期間内では大きな成果が得られなかったが，受入研究者と外国人特別研究員の利点を活かした共同研究の芽を育てたことが主な成果と考えている．