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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0170/
• 关键词: 圧縮性流れ; 低Reynolds数; 直列二角柱; 流れの可視化; 感圧塗料; 臨界間隔; 干渉流れ; 気柱音響共鳴管

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 topic は, thin big 気 で high-speed で use す る conveying machinery pointer の の design proposal を refers し, be 験 research に よ っ て 圧 low shrinkage レ イ ノ ル ズ number に お け る between objects の unsteady flow dry involved れ の interpret に pick 戦 す る. Two years は, belongs to all laboratory が す る wind tunnel test に お い て 圧 low shrinkage レ イ ノ ル ズ number に お け る between objects の unsteady flow dry involved れ の interpret を line っ た. The affiliated research laboratory が all する low-pressure environment wind tunnels にお て て2 <s:1> square corner column まわ <s:1> unsteady dry-involved flow れ れ laboratory を った business った. こ こ で は, match field measuring density of hook, feeling を 圧 coating use い た constant 圧 force field measuring, そ し て make and 3 year ま で に establish し た unsteady 圧 force field measuring を be applied し た. そ し て, Re = 2000 の conditions に お い て no dimensional range 0.5 4.5 お よ び マ ッ ハ number 0.1-0.7 に お け る inline に and ん だ 2 つ の Angle weeks り で は, constant 圧 force field measuring に よ る pressure hook with お よ び よ ど み point と の pressure difference か ら れ field を 5 kinds に classification で き, れ field が 圧 shrinkage に よ り drama に variations change す る こ と を Ming ら か に し た. Youdaoplaceholder0, the unsteady pressure meter measured the で で 2kPa <s:1> low pressure で4kHzほ <s:1> high-frequency wavenumber <s:1> phenomenon を captured える える とに とに successfully た た. The research results are に related to に, the original paper has been published in 4 reports, the society has published 3 times, and および has received 1 award を た. Future は こ れ ら の の れ field variations と make and 3 year に obtain し た empty 気 force measuring results, さ ら に は obtain し れ た flow field with "で の masato is sexual を survey す る designated で あ る. さ ら に は make and 4 at the end of the year か ら メ リ ー ラ ン ド university に tayouan し, low レ イ ノ ル ズ number に お け る 2 つ の Angle ま わ り の velocity measuring be 験 お よ び unsteady empty 気 force measuring の prepare に り placed か っ た. Make and 5 year に お い て は, メ リ ー ラ ン ド university で は drag navigation device を sink with い て be 験 す る designated で あ る.

项目成果

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 -

• 发表时间: 2022
• 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

A platinum-based fast-response pressure-sensitive paint containing hydrophobic titanium dioxide

一种含有疏水性二氧化钛的铂基快速响应压敏涂料

• DOI: 10.1016/j.sna.2022.114140
• 发表时间: 2023
• 期刊: Sensors and Actuators A: Physical
• 作者: Kasai Miku;Suzuki Aritoshi;Egami Yasuhiro;Nonomura Taku;Asai Keisuke
• 通讯作者: Asai Keisuke

実験的研究に基づくレイノルズ数O (10^3)における直列２角柱の臨界間隔に対する圧縮性効果の解明

基于实验研究阐明雷诺数 O (10^3)​​ 时压缩性对串联对角棱镜临界间距的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: Takahashi;S.;Nagata;T.;Mizuno;Y.;and Nonomura;T.;and Obayashi;S.;笠井美玖，永田貴之，小澤雄太，浅井圭介，野々村拓
• 通讯作者: 笠井美玖，永田貴之，小澤雄太，浅井圭介，野々村拓