各テーマを紹介します

飛行機

次世代航空機

次世代航空機を熱流体工学の側面から実現すべく,以下の研究を行っています.

流体制御に関する研究

・プラズマアクチュエータを用いた翼周り流れの流体制御

プラズマアクチュエータ(PA)は小さなデバイスでありながら、大きな制御が可能であるため注目を浴びています。翼にスパン型PA(SP-PA)やボルテックスジェネレータ型PA(VG-PA)などを用いた流体制御に関する数値解析の研究を行なっています。

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・循環制御翼

コアンダ効果を利用した、空気循環操作で揚力を発生させる流体制御装置である循環翼に注目しています。
平行平板間に置かれた循環制御翼の流れ場特性を解明するために、数値解析による研究を行なっています。

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ジェットエンジン燃焼器に関する研究

地球温暖化などにより、CO2の排出量の低減が必要とされる今、設計探査ツールを利用した解析により、高効率で低環境負荷なジェットエンジン燃焼器の開発が求められます。
プラズマアクチュエータを用いた噴流の混合拡散制御や設計探査によるジェットエンジン燃焼器の低環境負荷化などの研究を数値解析の観点から行なっています。

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コンパウンドヘリコプターに関する研究

より適応範囲の広い、ドクターヘリコプターなどの実現を目指して、JAXAと連携して研究を行なっています。メインローターが誘起する流れとアンチトルク用ローターの干渉に関する研究などを数値解析により行なっています。

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火星航空機

JAXAなどが中心となって,「航空機による火星探査」のプロジェクトが進行しています.

本プロジェクトで用いられる「火星航空機」に関する研究です.

火星ヘリコプターに関する研究(JAXA・都立大との共同研究)

火星ヘリコプター用の高性能ローターの研究を行なっています。

研究例としては、回転平板翼のレイノルズ数効果などを数値解析で調べています。

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火星飛行機に関する研究

プロペラ-翼の干渉流れに置いて飛行条件が空力特性に与える影響について、数値解析により研究しています。 火星飛行機だけでなく、電動飛行機への適用も視野に入れて研究を行なっています。

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革新的ドローン(JAXAとの共同研究)

ドローンは物流をはじめとする様々な分野での利用が期待されています.当研究室では革新的な形状のローター(Looprop)を有する新形態ドローン(Passive Pendulum Body with Box wing PPBB)など静粛性が優れていて、安全なドローンに関する研究を行っています.

Loopropに関する研究

ドローンの活躍が見込まれる中、ドローンには騒音の問題があります。居住地や人口密集地を飛行することが考えられるため、静かなドローンの開発が求められます。これを解決するために、革新的ローター形状の「Looprop」が開発されました。実験では、この「Looprop」の周りの流れ場の計測が容易ではないので、数値解析によりその特性について研究しています。

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PPBBに関する研究

高い揚抗比と静粛性が実現可能なeVTOLに、BOX型の翼を取り付けることで空力性能と静粛性の更なる向上を目指しています。BOX型翼を取り付けたeVTOL(PPBB)の空力性能、静粛性について数値解析を行なっています。

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特殊形状ビークル

物流トラックや一人乗り電気自動車,ソーラーカーなど,特殊な形状を有する地上ビークルにおける空力性能の改善について研究しています.

物流トラックの空力性能向上に関する研究

簡易形状トラックに対する流体制御効果を数値解析により研究しています。様々な流体制御を簡易形状トラックに適用して計算しています。VG-PAやSP-PAを用いた方法などを検討しています。

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高効率風車

エネルギー・環境問題の悪化とともに,再生可能エネルギーである風力発電の普及が期待されています.当研究室では流体制御を適用した風車翼の流れや,実風車の数値解析を通して高効率な風力発電用風車の実現を目指します.

高効率な風力発電用風車に関する研究

再生可能エネルギーの需要が増大する中、大規模洋上ウィンドファームによる風力発電の拡大が検討されています。これには発電用風車の翼単体での性能向上も必須であり、流体制御を用いた風車翼性能の改善を目指して研究しています。具体的に、プラズマアクチュエータを用いた風車翼流れの流体制御について数値計算を行なっています。

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混相乱流

混相乱流は自然界や工業製品でしばしば観察される現象です.特に,多くの実用燃焼器でみられる「乱流噴霧燃焼」は,マルチスケール・マルチフィジックスな現象のため,まだまだ未解明な部分が多く残されています.当研究室では燃焼器の高効率化・低環境負荷化を目指し,乱流噴霧燃焼の数値的研究を行っています.

乱流墳霧燃焼に関する基礎的な研究

噴霧の燃焼における各素過程を分解して実験的に計測することは困難である。そこで数値解析による現象解明に向けて研究しています。燃焼器内の流れは乱流状態であるため、各素過程と乱流構造との関係を調べることが噴霧燃焼の解明においては極めて重要。この関係を明らかにすることで、高効率で低環境負荷な燃焼制御が可能になる。

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混相乱流に関する基礎的な研究

基礎的な乱流場における粒子分散と乱流構造について研究しています。

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