大西・佐藤(慎) 研究室

About关于研究室

プラズマで、空気の流れを操る。

大西・佐藤研究室は、高温の気体やプラズマの流体力学的な性質と、その応用を研究しています。
高温の気体やプラズマの高速な流れに関わる物理現象と、それを使った宇宙工学の技術について、コンピュータを使った研究と実験の両方に取り組んでいます。
電極と誘電体だけでできた薄いデバイス「プラズマアクチュエータ」を使い、気流を制御する技術の実用化に向けた研究を進めています。
放電が起きてからイオン風が生まれるまでを一貫して計算するモデルを開発し、性能向上の鍵になる現象を明らかにすることを目指しています。

Research研究课题

高温の気体やプラズマの高速な流れに関わる物理現象と、それを利用した宇宙工学の技術を研究しています。その一つとして、プラズマを利用した気流制御デバイスの研究に、数値シミュレーションと実験の両面から取り組んでいます。

※示意图

プラズマで流れを操る↗

プラズマアクチュエータは、電極と誘電体だけでできた、可動部のない0.1mmほどの薄いデバイスです。高電圧をかけると放電でイオン風が起き、はく離した気流を翼に付着させて揚力を生み、空気抵抗を減らせます。

※示意图

放電から風までを計算する↗

旅客機に載せて空気抵抗を減らせるほど強いイオン風はまだ出せず、性能の飛躍的な向上が求められています。放電からイオン風が発生するまでを一貫して計算できるモデルを開発し、性能向上の鍵を握る物理現象を明らかにすることを目指しています。

※示意图

性能向上に向けた実験↗

シミュレーションの知見に基づき、新しいプラズマアクチュエータを提案して実証実験に取り組んでいます。駆動用電源の開発や、粒子画像流速測定法による流体力学的特性の評価も行っています。

※示意图

低い電圧で動かす↗

現在のプラズマアクチュエータは、イオン風を起こすのに通常10kV以上の高電圧が必要で、高圧電源は扱いが難しいため、低電圧で動くものが求められています。素子を小型化して多数並べると駆動電圧を大きく下げられることを示し、数百ボルト程度での駆動を目指しています。

Voices学长学姐的评价

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