動的乱流格子と直動装置の併用による強乱流場の生成

利用动态湍流网格和直线运动装置生成强湍流流场

• 批准号: 20K04933
• 负责人: 溝口 誠
• 金额: $ 2.33万
• 依托单位: 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K04933/
• 关键词: 気流乱れ強さ; 風洞試験手法; 環境じょう乱生成; 空気力測定; 半裁実験; 動的乱流格子; 強乱流場生成; 空力測定; 強乱場生成; 風洞試験法; 低レイノルズ数; 空力特性

本研究では乱流生成装置の一種である動的乱流格子を用いた風洞実験に模型直動装置を組み込むことで，模型と気流の相対速度を調整可能とし，様々な強さの乱流場を実現する実験手法の開発に取り組んでいる．2020年度に行った研究では，直動装置を利用した実験手法が乱れ強さの調整に有効であることを確認した．また，2021年度には，並進する実験模型に働く空気力の測定を実現するために，力センサの導入と測定用風路の延長を行った．そのうえで風洞実験を行って，並進する模型に働く空気力測定の実現可能性を調べ，揚力測定が妥当に行えること，乱れ強さに伴う揚力係数の変化が観察可能なこと，ならびに，動的乱流格子単体よりも大きな乱れ強さが実現できることを明らかにした．一方で，2021年度の研究では抗力測定とその評価まで至らなかった．また，実験システムとしての妥当性は示せたものの，測定される空気力は実験模型に働くものだけでなく，模型と並進機構を接続する支持部の影響が多く含まれているものであった．2022年度には，まず，これまで得られた動的乱流格子ならびに並進機構を用いた実験手法に関する研究成果をまとめて二編の論文を投稿した．また，精度のよい抗力測定を実現するため，力センサの更新と並進機構の改善を行った．そのうえで改めて風洞実験を行って，本研究で提案した手法によって揚抗力と乱れ強さの関係が広い範囲で評価できることを実証した．また，模型と並進機構の間に翼端板を設置できるように並進機構の改造を行い，模型単体の空気力評価を実現する準備を行った．現在は，2022年度に得られた成果をまとめつつ，翼端板を設置した状態での風洞実験を行い，その成果を整理し，研究成果としてまとめる準備をしている．

在这项研究中，可以使用动态湍流晶格将模型 - 至模型驱动的设备合并到风隧道实验中的模型和气流的相对速度，这是我们正在开发的一种湍流发生器实现的实验方法。在2020财年进行的研究证实，使用直接Dweld装置的实验方法可有效调整强度。在2021财年，引入了电源传感器，并扩展了测量风路以实现平行实验模型中工作的空气动力的测量。最重要的是，进行了风洞实验，并检查了在平行模型中工作的空军测量的可行性，可以适当地执行升力测量，由于强度受到干扰的强度，升力系数的变化，可以观察到升力测量值。并且动态湍流已经表明可以实现更大的湍流。另一方面，在2021年的研究中，拖动及其评估没有达到。此外，尽管显示了实验系统的有效性，但测得的空军不仅是一个实验模型，而且是连接模型和平行机制的支持部门的影响。在2022财政年度，我们首先使用了有关实验方法的研究结果的两篇论文，使用到目前为止获得的动态湍流晶格和平行机制。此外，为了实现准确的拖动测量，更新了功率传感器，并改善了平行机制。之后，我们再次进行了风洞实验，并证明了本研究中提出的方法可以评估较宽范围内的升力与无序强度之间的关系。此外，对平行组织进行了修改，以便可以在模型和并行机制之间安装机翼端板，并准备仅实现模型的空气力量评估。当前，虽然总结了2022年获得的结果，但安装了翼端板的风洞实验，组织并准备好总结结果。

项目成果

低レイノルズ数流れにおける強い乱れがNACA0012翼型の空力特性におよぼす影響

低雷诺数流强湍流对NACA0012翼型气动特性的影响

• 发表时间: 2020
• 作者: Masataka Kase;Makoto Mizoguchi;Hajime Itoh;藤田 一煕，溝口 誠，井藤 創
• 通讯作者: 藤田 一煕，溝口 誠，井藤 創

Effect of Operating Parameters on the Characteristics of Active-Grid-Generated Flows

运行参数对主动电网发电流量特性的影响

• DOI: 10.2322/astj.22.20
• 发表时间: 2023
• 期刊: AEROSPACE TECHNOLOGY JAPAN, THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES
• 作者: K. Anazawa;A. Momozawa;S. Iizuka;T. Ikeda;D. Terutsuki;K. Komurasaki;Ai Momozawa;溝口 誠，井藤 創
• 通讯作者: 溝口 誠，井藤 創

Influence of Turbulence Intensity on Flow Field around NACA0012 Wing at Reynolds Number of 20000

雷诺数20000时湍流强度对NACA0012机翼周围流场的影响

• 发表时间: 2021
• 作者: Masataka Kase;Makoto Mizoguchi;Hajime Itoh
• 通讯作者: Hajime Itoh

Influence of Turbulence Intensity on Aerodynamic Characteristics of Pitching NACA0012 Wing at Low Reynolds Numbers

低雷诺数湍流强度对NACA0012俯仰机翼气动特性的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: Masataka Kase;Hoang A. Nguyen;Makoto Mizoguchi;Hajime Itoh
• 通讯作者: Hajime Itoh

低レイノルズ数領域においてピッチングする二次元翼空力特性に翼断面形が及ぼす影響

低雷诺数区域叶片截面形状对二维变桨叶片气动特性的影响

• 发表时间: 2021
• 作者: Masataka Kase;Hoang A. Nguyen;Makoto Mizoguchi;Hajime Itoh;加瀬 正尭，グエン ホアン アン，藤田 一熙，溝口 誠，井藤 創;溝口 誠，藤田 一熙，加瀬 正尭，井藤 創;溝口 誠，グエン ホアン アン，井藤 創
• 通讯作者: 溝口 誠，グエン ホアン アン，井藤 創