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機能性分子センサを用いた低レイノルズ数における非定常干渉流れの解明

使用功能分子传感器阐明低雷诺数下的不稳定干扰流

基本信息

批准号：
22KJ0170
负责人：
笠井美玖
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本課題は，希薄大気中で高速で運用する輸送機械の設計指針の提案を目指し，実験的研究によって圧縮性低レイノルズ数における物体間の非定常干渉流れの解明に挑戦する．二年目は，所属研究室が所有する風洞試験において圧縮性低レイノルズ数における物体間の非定常干渉流れの解明を行った．所属研究室が所有する低圧環境風洞において2つの正方形角柱まわりの非定常干渉流れの実験を行った．ここでは，密度勾配場計測，感圧塗料を用いた定常圧力場計測，そして令和３年度までに確立した非定常圧力場計測を実施した．そして，Re=2000の条件において無次元距離0.5-4.5およびマッハ数0.1-0.7における直列に並んだ２つの角柱周りでは，定常圧力場計測による圧力勾配およびよどみ点との圧力差から流れ場を５種類に分類でき，流れ場が圧縮性により劇的に変化することを明らかにした．また，非定常圧力計測では２kPaの低圧で4ｋHzほどの高周波数の現象を捉えることに成功した．これらの研究結果に関連し，原著論文４報，学会発表3回，および受賞を１回した．今後はこれらの流れ場の変化と令和3年度に取得した空気力計測結果，さらには取得した流れ場同士での関係性を調査する予定である．さらには令和４年度末からメリーランド大学に渡航し，低レイノルズ数における２つの角柱まわりの速度場計測実験および非定常空気力計測の準備に取り掛かった．令和５年度においては，メリーランド大学では曳航水槽装置を用いて実験する予定である．

This project aims at proposing design guidelines for conveying machinery that is expected to be used in high speed applications in thin and medium environments. In the past two years, the research team has been working on all kinds of wind tunnel tests, such as pressure reduction, low temperature and high temperature, to solve the unsteady dry flow between objects. The research laboratory has a low pressure environment wind tunnel with two square prisms and unsteady dry flow. The density distribution field measurement, the pressure sensing coating, and the steady pressure field measurement were established in the first and third years. Under the condition Re=2000, the dimensionless distance is 0.5-4.5 and the number of columns is 0.1-0.7. In the measurement of steady pressure field, the pressure is matched with the pressure difference at the point. The flow field is classified into five categories. The unsteady pressure measurement was successful in detecting the phenomenon of low pressure of 2 kPa and high frequency of 4 kHz. The results of this study are related to the original papers 4 times, the society 3 times, and the awards 1 time. In the future, we will obtain the results of air force measurement in the year of the change of the flow field and the change of the flow field. At the end of 2010 and 2014, the University of Hong Kong launched a series of low speed field measurements and preparation for unsteady air force measurements. In 2005, the University of Hong Kong launched a pilot project to build a water tank.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

AMT Rising Stars: Pressure-Sensitive Paint in Low-Pressure Condition -Toward Understanding Unsteady Compressible Low-Reynolds-Number Flow Phenomena-

AMT 新星：低压条件下的压敏涂料 - 理解不稳定可压缩低雷诺数流动现象 -

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kasai M,;Nagata;T.;Nonomura;T.;and Asai;K
通讯作者：
K

Analysis of transonic buffet on ONERA-M4 model with unsteady pressure-sensitive paint

非定常压敏涂料ONERA-M4模型跨音速抖振分析

DOI：
10.1007/s00348-021-03228-1
发表时间：
2021
期刊：
Experiments in Fluids
影响因子：
2.4
作者：
Kazuki Uchida;Yosuke Sugioka;Miku Kasai;Yuji Saito;Taku Nonomura;Keisuke Asai;Kazuyuki Nakakita;Yusuke Nishizaki;Yoshiyuki Shibata;Seiichi Sonoda
通讯作者：
Seiichi Sonoda

東北大学工学研究科野々村研究室 HP

东北大学工学研究科野野村实验室HP