2019年 | プレスリリース?研究成果
高圧电源不要のイオン风による気流制御を原理実証 航空机や自动车の飞跃的燃费向上へ贡献
【発表のポイント】
- 高圧电源を必要としないイオン风を用いた気流制御装置の原理実証に成功
- 駆动电圧を下げることで、装置の大幅な小型軽量化?低コスト化が可能となり、次世代気流制御システムの実用化に期待
- 航空机や自动车の空気抵抗を减らし、飞跃的な燃费の向上へ贡献
【概要】
东北大学大学院工学研究科の佐藤慎太郎大学院生、小室淳史助教、大西直文教授らの研究グループは、イオン风注１を利用して空気の流れを制御する装置「プラズマアクチュエータ」注２の駆动电圧を大幅に低减できることを原理実証しました。従来のプラズマアクチュエータでは駆动に高电圧（１万ボルト以上）が必要でしたが、当该研究グループはプラズマアクチュエータを小型化し、集积化することで駆动电圧を数百ボルト程度まで大幅に低くすることが原理的に可能であることを示しました。本研究成果により、电源装置も含めて安価で軽量なプラズマアクチュエータが実现でき、航空机や自动车の飞跃的燃费向上に繋がる技术への応用が期待されます。
本研究成果は、英国ネイチャー?リサーチが出版する科学雑誌「Scientific Reports」に平成31年4月9日付けで掲載されました。
【用语解説】
注1. イオン風:
気体中で放电を発生させると、イオンを生成することができます。この生成されたイオンは电场に沿って加速されますが、この时、周りに存在する电気的に中性の粒子と衝突を繰り返しながら进みます。その结果として、中性粒子もイオンと同じ向きに加速されます。この现象によって発生した気流をイオン风と呼びます。
注2. プラズマアクチュエータ:
イオン风を利用して流体机器周りの流れを制御する装置です。通常は２枚の电极と诱电体で构成され、交流の高电圧を印加することによって空気をイオン化し、イオン风を発生させています。プラズマアクチュエータは航空机の翼周り流れのはく离制御や摩擦抵抗の低减などへの応用が期待されています。
図 1: プラズマアクチュエータとその応用例。２枚の電極と誘電体を用意し、電極の１枚は気流に対して露出させ、もう１枚は誘電体で被覆されるように配置します。この電極間に電圧をかけることで空気をイオン化し、イオン風を発生させます。応用例の１つに航空機の翼周りの流れのはく離制御があります。翼周りの流れがはく離してしまうと、揚力が大きく低下し、抗力が増大してしまいますが、イオン風を吹かせることで流れを付着させ、大きな揚力を生み出し、抵抗を減らすことができます。
问い合わせ先
研究内容に関して
东北大学大学院工学研究科 航空宇宙工学専攻
教授 大西 直文
TEL: 022-795-6919
Email: ohnishi*rhd.mech.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）
报道に関して
东北大学工学研究科情报広报室
担当 沼泽 みどり
TEL: 022-795-5898
Email: eng-pr*grp.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）