Creation of suction flow direction control function by using excited jets for development of fluid manipulator

利用激发射流创建吸流方向控制功能，用于流体机械手的开发

基本信息

批准号：
21K03862
负责人：
西部光一
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Tokyo City University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は流体マニピュレータ開発の第一歩として，吸引スロット近傍に設置した励起噴流の振動数および速度変動振幅を調整し，吸引領域を限定するジェットパーテーションを生成することによる吸引流の方向制御技術の創成を目指している．初年度には，吸引流量一定下において非対称スロットによって偏向したシンセティックジェット（以下，SJとする）を用いることで，連続噴流では難しかったジェットパーテーションの生成に成功し，その発達がSJのストローク（振動数）とノズル－被吸引壁面間距離（以下，壁面間距離とする）に依存することが明らかとなった．2年目である2022年度は，吸引流の方向制御技術の確立に向けて，吸引流量の大きさがジェットパーテーションの発達やジェットパーテーションによって囲まれる吸引領域（負圧となる領域）に及ぼす影響について調査した．また，予備解析結果から，より大きな吸引流量（吸引圧力）に対してもジェットパーテーションを生成可能であると予想される正味の時間平均流量が正であるハイブリッドSJによるジェットパーテーションの生成可否について主にPIV（Particle Image Velocimetry）解析と圧力計測を行い調査した．得られた主な成果を以下に示す．[1] SJのストロークと壁面間距離の比が一定の場合，吸引流量の増加に伴い，ジェットパーテーションを形成する偏向SJの一部が吸引スロットに直接吸い込まれる流量が増加し，ジェットパーテーションを維持するための再循環領域が弱まり，最終的にパーテーションが消滅することが明らかとなった．また，同比が一定の場合に負圧となる吸引領域の大きさが最大となる流量が存在することが確認された．[2] ハイブリッドSJが非対称スロットによって偏向し，SJと同様にジェットパーテーションを生成可能であることが明らかとなった．

这项研究旨在通过调整安装在吸入插槽附近的激发射流的频率和速度波动幅度，并产生限制吸气区域的喷气式分区来创建一种控制吸气流动方向的技术。在第一年，通过在恒定吸力流量下使用不对称插槽偏转的合成喷气机，我们成功地创建了喷气隔板，这很难通过连续的喷气流量来实现，并且发现它们的发育取决于SJ的中风（频率）以及喷嘴和壁表面之间的距离（频率）和壁表面之间的距离（以下是在此处参考壁表面距离）。在2022财政年度，第二年为了建立用于吸力流的方向控制技术，我们研究了吸力流量的大小对喷气隔板的发展和被喷射分区包围的吸力区域（负压区域）的影响。此外，从初步分析结果中，我们研究了是否可以由Hybrid SJ产生喷射分区，其中预期为正的净平均流量为正，并且主要通过PIV（粒子图像速度计）分析和压力测量进行了研究。获得的主要结果如下所示。 [1]当SJ的中风和面向墙面距离之间的比率是恒定的时，已经表明，随着吸力流量的增加，形成喷气隔板的偏移的SJ部分的流速直接吸入吸力槽中增加，从而导致循环区域弱化区域，从而使喷气隔离区域的偏度较弱，最终消失了。还可以确定有一个流速，当相同比率恒定时，吸气区域的大小变成负压是最大值。 [2]已经揭示了混合SJ被非对称插槽偏转，并且可以生成类似于SJ的射流分区。

项目成果

期刊论文数量（10）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

能動的スイッチングを用いた噴流の方向制御の研究

主动开关射流方向控制研究

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ohmura Takuya;Nishigami Yukinori;Taniguchi Atsushi;Nonaka Shigenori;Ishikawa Takuji;Ichikawa Masatoshi;山﨑岳，姜東赫，佐藤光太郎，大上浩，西部光一
通讯作者：
山﨑岳，姜東赫，佐藤光太郎，大上浩，西部光一

JET DIRECTION CONTROL USING SECONDARY FLOW GENERATED BY MULTIPLE SLOTS ON A COANDA SURFACE

使用柯安达表面上的多个槽产生的二次流进行喷射方向控制