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熱・流体の高度制御技術の創成

高度な制御技術を有する近未来の航空機のイメージ

メンバー: 岩本薫

分野: 機械工学

所属: 工学研究院

キーワード: 省エネルギー、航空機、乱流制御

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研究概要

近年、関心が高まっている省エネルギーや地球温暖化対策の1つとして、流れの抵抗、流体音、伝熱などの自在な乱流制御手法の確立が期待されています。また、21世紀における持続可能な社会の構築のためには、有限であるエネルギーをより一層有効利用することが肝要です。
 本研究では、航空機、高速列車等、人類の安全・安心で快適な生活に欠かすことのできない高速輸送機器において、乱流摩擦抵抗によるエネルギーの損失を抑制し、省エネルギーに寄与する基礎技術を開発しています。具体的には、高度な制御技術の有効性を示すために、地球シミュレーターなどの世界最大規模の超並列数値シミュレーションや室内実験を実施しています。これらは、流体工学の進展に寄与し、将来の新しい機械システムの設計に有用な指針を与えるものです。

主要論文・参考事項

(1) M. Sasamori, H. Mamori, K. Iwamoto and A. Murata, "Experimental Study on Drag-Reduction Effect due to Sinusoidal Riblets in Turbulent Channel Flow," Experiments in Fluids, 55(10):PaperNo. 1828, 14 pp., 2014.

(2) H. Mamori, K. Iwamoto and A. Murata, “Effect of the Parameters of Traveling Waves Created by Blowing and Suction on the Relaminarization Phenomena in Fully Developed Turbulent Channel Flow,” Physics of Fluids, 26(1), 015101, 15 pp., 2014.

(3) K. Iwamoto, K. Fukagata, N. Kasagi, and Y. Suzuki, “Friction Drag Reduction Achievable by Near-Wall Turbulence Manipulation at High Reynolds Numbers,” Physics of Fluids, 17, 011702 4 pp., 2005.

(4) K. Iwamoto, Y. Suzuki and N. Kasagi, "Reynolds Number Effect on Wall Turbulence: Toward Effective Feedback Control," International Journal of Heat and Fluid Flow, Vol.23, No.5, p.678 - 689, 2002.

(5) 岩本 薫,「摩擦抵抗低減装置」, 特許5590442, 2014年.

(6) 岩本 薫,「移動体外壁」, 特許5590443, 2014年.

(7) 岩本 薫,「流体輸送用管」, 特開2015-021547, 2013年出願.

(8) 岩本 薫, 河村 洋, 「流体移送装置及び流体移送方法」, 特許5105292, 2012年.

お問い合わせ先

東京農工大学・先端産学連携研究推進センター
urac[at]ml.tuat.ac.jp([at]を@に変換してください)

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Construction of Efficient Thermal-Fluid Control Technology

Basic concept of near-future airplane with advanced control technologies

Research members: Dr. Kaoru Iwamoto

Research fields: Mechanical engineering

Departments: Institute of Engineering

Keywords: Energy Saving, Airplane, Turbulence Control

Web site:

Summary

Development of efficient turbulence control techniques for drag reduction and heat transfer augmentation is of great importance from the viewpoint of energy saving and environment impact mitigation.
     In our laboratory, basic technologies for energy saving have been developed by reducing energy loss owing to turbulent friction drag on high-speed transportation systems such as airplanes and high-speed trains which are indispensable tools for construction of a secure, safe and comfortable society.
     Specifically, world's largest super-parallel turbulent simulations on the Earth Simulator and laboratory experiments are being performed to evaluate our efficient control technologies.
     These technologies and evaluations contribute to development of thermal and fluid engineering, and propose useful guidelines for new machine-system designs in near future.

Reference articles and patents

(1) M. Sasamori, H. Mamori, K. Iwamoto and A. Murata, "Experimental Study on Drag-Reduction Effect due to Sinusoidal Riblets in Turbulent Channel Flow," Experiments in Fluids, 55(10):PaperNo. 1828, 14 pp., 2014.

(2) H. Mamori, K. Iwamoto and A. Murata, “Effect of the Parameters of Traveling Waves Created by Blowing and Suction on the Relaminarization Phenomena in Fully Developed Turbulent Channel Flow,” Physics of Fluids, 26(1), 015101, 15 pp., 2014.

(3) K. Iwamoto, K. Fukagata, N. Kasagi, and Y. Suzuki, “Friction Drag Reduction Achievable by Near-Wall Turbulence Manipulation at High Reynolds Numbers,” Physics of Fluids, 17, 011702 4 pp., 2005.

(4) K. Iwamoto, Y. Suzuki and N. Kasagi, "Reynolds Number Effect on Wall Turbulence: Toward Effective Feedback Control," International Journal of Heat and Fluid Flow, Vol.23, No.5, p.678 - 689, 2002.

(5) 岩本 薫,「摩擦抵抗低減装置」, 特許5590442, 2014年.

(6) 岩本 薫,「移動体外壁」, 特許5590443, 2014年.

(7) 岩本 薫,「流体輸送用管」, 特開2015-021547, 2013年出願.

(8) 岩本 薫, 河村 洋, 「流体移送装置及び流体移送方法」, 特許5105292, 2012年.

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University Research Administration Center(URAC),
Tokyo University of Agriculture andTechnology
urac[at]ml.tuat.ac.jp
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