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．

作为流体操纵器开发的第一步，本研究旨在通过调节安装在吸力槽附近的激励射流的频率和速度波动幅度并创建限制吸力面积的射流隔板来开发吸力流方向控制技术。我们旨在创造第一年，通过使用在恒定吸入流量下通过不对称狭缝偏转的合成射流（以下简称SJ），我们成功地创建了连续射流难以实现的射流隔断，并且开发了射流隔断是由SJ的行程（振动）引起的，这取决于喷嘴和被抽吸壁之间的距离（以下称为壁距）。在第二年2022财年，我们将研究吸入流量的大小对射流隔板的发展以及射流隔板包围的吸入区域（负压区域）的影响，旨在建立吸入流向控制技术我调查了。此外，从初步分析结果来看，即使吸入流量（吸入压力）较大，预计也能产生射流分区，主要问题是净时间为正的混合SJ是否能产生射流分区。 - 平均流速。我们通过进行 PIV（粒子图像测速）分析和压力测量进行研究。获得的主要结果如下所示。 [1] 当SJ行程与壁距之比一定时，随着吸入流量的增加，形成射流隔板的偏转SJ部分直接吸入吸入槽的流量增加，从而维持了很明显，用于此目的的再循环区域减弱，最终该隔板消失了。还确认了当比率一定时，存在成为负压的吸入面积的大小最大的流量。 [2] 据透露，混合SJ可以通过不对称槽偏转，并可以产生类似于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