多様な風況に順応可能な発電用風車を実現する能動的剥離制御技術の確立

建立主动分离控制技术，实现适应各种风况的发电风机

基本信息

批准号：
21K03882
负责人：
佐藤允
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Kogakuin 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

2022年度は，実験室スケールの風車流れを模擬した動的翼周り流れを対象とし，ボルテックスジェネレータ型プラズマアクチュエータ(VG-PA)を用いた動的剥離制御のLarge-Eddy　Simulation(LES)を複数の駆動条件について行い，制御効果と制御メカニズムについて検討した．ここで，動的翼は迎角が5度から25度まで時々刻々変化するピッチング翼とした．駆動条件は，VG-PAを連続的に駆動する「連続駆動」，低周波数で間欠的に駆動する「間欠駆動:低」，高周波数で間欠的に駆動する「間欠駆動:高」とした．数値解析結果より，「間欠駆動：高」「間欠駆動:低」の各駆動方法で特に高い剥離制御効果が得られた．「間欠駆動：高」では，VG-PAを高周波数で間欠駆動することにより，剥離せん断層における乱流への遷移が促進され，ピッチアップ時の動的失速の遅延とピッチダウン時の再付着の促進が実現できた．「間欠駆動：低」では，VG-PAを低周波数で間欠駆動することにより，ピッチダウン時において2次元的な大規模渦構造が生成され，これによりピッチダウン時における揚力の増加と再付着の促進が実現できた．また，「連続駆動」では，ピッチダウン時における再付着の促進が確認できた．本結果より，2021年度におこなった静的翼周り流れにおける剥離制御に加えて，動的翼周り流れにおいても，スパン型プラズマアクチュエータ(SP-PA)を用いた剥離制御と同様の制御効果がVG-PAを用いた制御によって得られることがわかった．

在2022财年中，使用Boltex Generator-type等离子体执行器（VG-PA），多个大型模拟（LES），用于实验室中的风车流动。和控制机制。在这里，动态机翼是一个俯仰翼，角度从5度变为25度。驾驶条件是“连续驾驶”，它连续驱动VG-PA，“间歇性驾驶：低”，在低频下是间歇性的，并且“间歇性驱动：高”，在高频下是间歇性的。从数值分析结果的数量中，“间歇性驱动器：高”和“间歇性驱动器：低”的每种驱动器方法都具有特别高的剥离控制效果。在“间歇性驾驶：高”中，通过高频进行VG-PA来促进分离的他妈的故障的湍流，并在促销期间进行了投球和重新连接时的动态摊位。在“间歇性驾驶：低”中，通过低频进行VG-PA时，在俯仰时产生了二维大规模旋转结构，这会在促销时增加升力和恢复实现。在“连续驾驶”中，确认在俯仰下促进重新压榨。从这个结果中，除了在FY2021中进行的静态翼圆周中的剥离控制外，与使用SPAN类型等离子体执行器（SP-PA）的剥离控制相同的控制效果是通过控制 - 可以通过控制 - PA。