Mechanical Systems Engineering
Laboratory name
Fluid Engineering Laboratory   
Laboratory title
光計測技術を用いた高速流れ現象の解明と新しい高速気流制御法の開発
Laboratory overview
MEMSデバイスや航空機エンジンなどさまざまな流体機器で現れるマイクロおよびマクロスケールの複雑な流れの現象をレーザーや分子センサーを用いた光計測技術により解明するとともに、流れを能動的に制御する手法の開発を行っている。
Main research themes
・分子の蛍光・燐光を利用した高速非定常流れ計測法の開発
・高周波運動量付加による流体能動制御法の研究
・プラズマによる高速気流制御とその将来型航空機への応用
・衝撃波を伴う非定常高速流れの研究
Individual research theme
  • Study on axisymmetric shock wave reflection for supersonic intake of next generation aircraft

    半田 太郎

    2021

     More details

    超音速航空機エンジンの空気取り入れ口(インテーク)を円形断面にすることで,下流の圧縮機との適合性や損失低下の面で有利になる.一般にインテークは衝撃波の反射形態にその性能が左右されるが,円形断面流路内の衝撃波反射形態に関する実験的研究が皆無である.本研究では円形断面インテーク内に生じる衝撃波の反射形態を実験的に明らかにすることを目的とする.

    Outcome:

    2022
    円形断面インテークを模擬したリングモデルから発生する軸対象衝撃波反射をPLIF法により可視化した.

  • Application of pressure sensitive paint to high-speed unsteady flows

    半田 太郎

    2017

     More details

    高速で非定常な流れに感圧塗料を適用するための手法を提案する.

    Outcome:

    2022
    高速非定常流れを感圧塗料で計測する場合,カメラの露光時間を短くする必要があるため,取得発光画像において低SNの問題が生じる.感圧塗料によって得られた数十kHzで変動する時系列圧力場をPOD解析し,低次のモードのみを選択して圧力場を再構成することでノイズの少ない計測データが得られるようになった.

  • Development of measurement technique applicable to large supersonic wind tunnel using femtosecond laser

    半田 太郎

    2019

     More details

    フェムト秒レーザーを照射して得られる窒素分子の発光を利用した大型超音速風洞計測技術を開発する.

    Outcome:

    2022
    窒素分子の発光寿命を解析することで超音速流の数密度計測の可能性を検討したところ,計測できる可能性があることが明らかになった.

  • Development of high-frequency synthetic jet actuator

    半田 太郎, 古谷 克司

    2021

     More details

    従来のものより省電力かつ高周波で駆動可能なシンセティックジェットアクチュエータの開発を行う.

    Outcome:

    2022
    高周波シンセティックジェットアクチュエータから発生する渦輪を可視化し,その速度が超音波振動子の無次元振幅と強い相関を持つことが明らかになった.

  • Study on the control of high-speed flows by adding high-frequency momentum

    半田 太郎

    2017

     More details

    高周波運動量付加により高速流れを制御するための手法を提案するとともに,数十KHzで運動量を変化させられる1mm程度のスケールの装置を作成し,その装置の基礎特性を実験的に明らかにする.

    Outcome:

    2022
    隣り合う2つの噴流が逆位相で同期し,数十kHzでフラッピング運動する噴流を発生するデバイスの開発に成功した.

  • Phase change of water around hypersonic vehicle

    渡邉 保真

    2017

  • Plasma-assisted hypersonic flow control

    渡邉 保真

    2017

  • Shock wave mitigation around buildings

    渡邉 保真

    2017