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

基本信息

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

项目摘要

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．

这个问题旨在针对在精益气氛中高速运行的运输机器提出设计指南，我们将挑战自己，以阐明通过实验研究低压雷诺数在低压雷诺数下对象之间的非态干扰流。在第二年，我们调查了我们实验室拥有的风洞测试中低压雷诺数下对象之间的非稳态干扰流。在我们实验室拥有的低压环境风洞中，我们对非稳态干扰流动进行了一个实验。在这里，我们进行了密度梯度现场测量，使用压力敏感涂料进行稳态压力场测量以及到2021财政年度建立的不稳定压力场测量。此外，在RE = 2000的条件下，可以根据压力梯度和稳定的稳定点之间的压力差分为RE = 2000的条件，将流场分类为五个类型的压力差异。点，并且由于可压缩性，流场发生了巨大变化。此外，在不稳定的压力测量中，我们能够在低压2kPa的情况下成功捕获大约4kHz的高频现象。关于这些研究结果，原始论文发表了四次，三次会议演讲，并授予了一次授予。将来，我们计划研究这些流场的变化，2021年获得的空气动力学测量结果以及所获得的流场之间的关系。此外，他从2022财政年度末前往马里兰大学，并开始为低雷诺数字的两个棱镜和不稳定的空气动力学测量做准备。 2023年，马里兰大学计划使用拖车设备进行实验。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Research gate

DOI：
10.13140/rg.2.2.23971.07205
发表时间：
2020-01-01
期刊：
Preprint
影响因子：
0
作者：
Grossu, I.V.
通讯作者：
Grossu, I.V.

低圧風洞試験におけるポリマー/セラミック感圧塗料を用いた直列二角柱上の圧力計測

低压风洞试验中使用聚合物/陶瓷压敏涂料对一系列对角棱镜进行压力测量

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
笠井美玖，永田貴之，小澤雄太，野々村拓，浅井圭介
通讯作者：
笠井美玖，永田貴之，小澤雄太，野々村拓，浅井圭介

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

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 -