漩渦產(chǎn)生裝置及漩渦產(chǎn)生方法
【專利摘要】實施方式的漩渦產(chǎn)生裝置具備：與流體的流接觸的部件，在與該流平行的截面的周部上，具有該流體流入的停滯點、和分別伴隨著第1、第2剝離流域的第1、第2剝離點；擾亂施加部，對上述第1剝離點的上游施加擾亂，使上述流動的邊界層部分地附著；以及控制部，將由上述擾亂施加部進行的擾亂的施加在時間上控制，使上述第1剝離點的位置變化，切換從上述停滯點到上述第1剝離點的附著距離，使上述邊界層擺動，由此使上述剝離區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生在上述部件的翼寬方向上具有軸的動態(tài)失速渦。
【專利說明】漩渦產(chǎn)生裝置及漩渦產(chǎn)生方法
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請基于2013年2月I日提出的日本專利申請第2013 — 018970號主張優(yōu)先權，這里引用其全部內(nèi)容。
【技術領域】
[0003]本發(fā)明的實施方式涉及漩渦產(chǎn)生裝置及漩渦產(chǎn)生方法。
【背景技術】
[0004]在流體力學中，已知有動態(tài)失速潤(DSV (Dynamic stall vortex))。動態(tài)失速潤例如在使翼相對于流體的流的迎角夾著靜態(tài)失速角振動時產(chǎn)生。在此情況下，即使迎角超過靜態(tài)失速角，升力也不減少(不失速)而增大。此時，產(chǎn)生動態(tài)失速渦，考慮是因為該漩渦的負壓而產(chǎn)生了較大的升力。
[0005]但是，如果使翼的迎角超過靜態(tài)失速角而大到某種程度以上，則升力在達到最大之后急劇地下降而陷入完全失速。此時，不產(chǎn)生動態(tài)失速渦，因而，成為由動態(tài)失速渦帶來的負壓也不存在的狀態(tài)。
[0006]這樣，動態(tài)失速渦產(chǎn)生較大的升力，而另一方面也成為升力不穩(wěn)定的原因。因此，在飛機(固定翼機、旋轉(zhuǎn)翼機等)、風車等使用對翼的升力的【技術領域】中，一般設計為，翼的迎角與失速角相比足夠小，以便不產(chǎn)生動態(tài)失速(換言之不產(chǎn)生動態(tài)失速渦)(參照美國專利公報第6267331號)。
[0007]但是，如果能夠控制動態(tài)失速渦的產(chǎn)生，則能夠利用動態(tài)失速渦的特征(較高的非恒常負壓力等)進行各種處理(例如，向物體的力的施加、氣體的混合的促進)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供一種能夠不使迎角動態(tài)地變化而實現(xiàn)漩渦的產(chǎn)生的漩渦產(chǎn)生裝置及漩渦產(chǎn)生方法。
[0009]實施方式的漩渦產(chǎn)生裝置具備:與流體的流接觸的部件，該部件在與該流平行的截面的周部上具有該流體流入的停滯點、和分別伴隨著第1、第2剝離流域的第1、第2剝離點；擾亂施加部，對上述第I剝離點的上游施加擾亂，使上述流的邊界層部分地附著；以及控制部，對由上述擾亂施加部進行的擾亂的施加進行時間上的控制，使上述第I剝離點的位置變化，切換從上述停滯點到上述第I剝離點的附著距離，使上述邊界層擺動，由此使上述剝離區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生在上述部件的翼寬方向上具有軸的動態(tài)失速渦。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，能夠不使迎角動態(tài)地變化而產(chǎn)生漩渦。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是表示迎角Θ與升力系數(shù)K的關系的曲線圖。
[0012]圖2A是表示翼W與邊界層L的關系的一例的示意圖。[0013]圖2B是表示翼W與邊界層L的關系的一例的示意圖。
[0014]圖2C是表示翼W與邊界層L的關系的一例的示意圖。
[0015]圖3是表示有關第I實施方式的漩渦產(chǎn)生裝置10的示意圖。
[0016]圖4A是表示擾亂施加部12的內(nèi)部結構的一例的示意圖。
[0017]圖4B是表示擾亂施加部12的內(nèi)部結構的一例的示意圖。
[0018]圖4C是表示擾亂施加部12的內(nèi)部結構的一例的示意圖。
[0019]圖5是表示擾亂施加部12的驅(qū)動波形V的一例的曲線圖。
[0020]圖6A是表不有關第2實施方式的游潤廣生裝置IOa的不意圖。
[0021]圖6B是表不有關第2實施方式的游潤廣生裝置IOa的不意圖。
[0022]圖7A是表示有關第2實施方式的變形例的漩渦產(chǎn)生裝置IOb的示意圖。
[0023]圖7B是表示有關第2實施方式的變形例的漩渦產(chǎn)生裝置IOb的示意圖。
[0024]圖8是表示擾亂施加部12a、12b的驅(qū)動波形Va、Vb的一例的曲線圖。
[0025]圖9是表不有關第3實施方式的游潤廣生裝置IOc的不意圖。
[0026]圖10是表示有關第3實施方式的變形例的漩渦產(chǎn)生裝置IOd的示意圖。
[0027]圖11是表示有關第4實施方式的漩渦產(chǎn)生裝置IOe的示意圖。
[0028]圖12A是表不有關變形例I的游潤廣生裝置IOf的不意圖。
[0029]圖12B是表不有關變形例2的游潤廣生裝置IOg的不意圖。
[0030]圖12C是表不有關變形例3的游潤廣生裝置IOh的不意圖。
[0031]圖13A是表示翼部件11處的漩渦的產(chǎn)生實驗的結果的圖。
[0032]圖13B是表示翼部件11處的漩渦的產(chǎn)生實驗的結果的圖。
[0033]圖13C是表示翼部件11處的漩渦的產(chǎn)生實驗的結果的圖。
[0034]圖13D是表示翼部件11處的漩渦的產(chǎn)生實驗的結果的圖。
[0035]圖13E是表示翼部件11處的漩渦的產(chǎn)生實驗的結果的圖。
[0036]圖13F是表示翼部件11處的漩渦的產(chǎn)生實驗的結果的圖。
【具體實施方式】
[0037]以下，參照附圖，詳細地說明實施方式。
[0038](動態(tài)失速時的漩渦)
[0039]首先，對在動態(tài)失速時產(chǎn)生的鏇潤(動態(tài)失速潤(DSV (Dynamic stall vortex)))進行說明。在后述的本實施方式中，能夠進行與動態(tài)失速渦DSV對應的漩渦VR的生成。
[0040]圖1是表示翼W的迎角(翼弦線與均勻流所成的角)Θ與升力系數(shù)K的關系的曲線圖。曲線圖G1、G2分別對應于靜態(tài)的翼W(迎角Θ為一定或以比較低速變化的情況)、動態(tài)的翼W (迎角Θ以比較高速變化的情況)。
[0041]在翼W為靜態(tài)的情況下(曲線圖G1)，產(chǎn)生靜態(tài)失速。在迎角Θ比失速角as小的區(qū)域中，升力系數(shù)K (升力)大致與迎角Θ成比例而增加。此時，如圖2A那樣，沿著翼W的背面(負壓面)配置流的邊界層L。如果使迎角Θ進一步增加而成為失速角a S，則升力系數(shù)K急劇地降低(失速)。此時，如圖2B那樣，邊界層L從翼W的背面剝離(剝離剪切層)，這成為升力系數(shù)K降低的原因。即，成為由流帶來的負壓不被施加在翼上的狀態(tài)。
[0042]另一方面，在翼W為動態(tài)的情況下(曲線圖G2)，產(chǎn)生動態(tài)失速。這里，使用與靜態(tài)的情況相同形狀的翼W，以失速角as為中心，使迎角Θ在土 ao的范圍中正弦振動。
[0043]從迎角Θ= (as— a O)出發(fā),如果使迎角Θ增加,則升力系數(shù)K增加。即使迎角Θ達到失速角a S，升力系數(shù)K也不減小。相反，與靜止場中的最大升力系數(shù)Kmax相比，此時的升力系數(shù)K大幅地增加，達到最大點(狀態(tài)SI)。
[0044]但是，如果進一步使迎角Θ增加，則升力系數(shù)K大幅地降低，陷入完全失速的狀態(tài)(狀態(tài)S2)。在達到完全失速后，即使使迎角Θ減小，升力系數(shù)K也在較低的狀態(tài)下推移。通過使迎角Θ充分降低，升力系數(shù)K接近于靜止場中的升力系數(shù)K。
[0045]如圖2C那樣，在狀態(tài)SI中，在翼W的前緣附近，以與剝離剪切層(邊界層L)的渦度相同的符號，產(chǎn)生較大的渦度的動態(tài)失速渦DSV。產(chǎn)生的動態(tài)失速渦DSV在主流方向上流動。
[0046]由于動態(tài)失速渦DSV具有較大的負壓，所以考慮翼W的背面被向上方拉起，產(chǎn)生較大的升力。但是，如果動態(tài)失速渦DSV在翼W的背面上越過而向后方流走，則流成為圖2B那樣的狀態(tài)。此時，如圖1的狀態(tài)S2所示，升力急劇地降低。
[0047]如以上那樣，動態(tài)失速渦DSV在使翼W的迎角Θ變化時產(chǎn)生，帶來較大的升力，并且也成為升力的不穩(wěn)定性的原因。在以下的實施方式中，能夠不使翼W的迎角Θ動態(tài)地變化而產(chǎn)生與動態(tài)失速渦DSV對應的漩渦VR。
[0048](第I實施方式)
[0049]如圖3所示，有關第I實施方式的漩渦產(chǎn)生裝置10是在流體F的流中配置時產(chǎn)生漩渦VR的裝置，具有翼部件11、擾亂施加部12、流速計測部13、控制部14。
[0050]流體F例如是大氣、惰性氣體(稀有氣體(例如氬氣)、氮氣)、反應性氣體(可燃性氣體(例如燃料氣體)、氧化性氣體(例如氧氣))、二氧化碳氣體等氣體及這些氣體的混合物。
[0051]漩渦VR是流體F旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的渦旋狀的結構(pattern)，對應于動態(tài)失速渦DSV。如后述那樣，將翼部件11配置到流體F的流中，成為靜態(tài)失速的狀態(tài)，通過由擾亂施加部12將流體F的流動擾亂，產(chǎn)生漩渦VR。
[0052]翼部件11具有前緣111、后緣112、突起113。這里，將翼部件11的下部省略。即，這里不限制翼部件11的下部的形狀。另外，翼部件11具有與紙面垂直的方向的翼寬。
[0053]前緣111、后緣112分別是配置在翼部件11的最上游、最下游的部位。即，流體F從翼部件11上的前緣111流入，從后緣112流出。
[0054]突起113配置在前緣111、后緣112之間，是突出的部位。在該實施例中，突起113具有銳角的角部，即使將迎角變更，后述的剝離點P也被固定在突起113的角部。這里，從剝離點P沿著流的下游，在突起113上形成粗糙面Sr。即，將突起113的表面粗糙面化。這將提高由后述的擾亂施加部12帶來的擾亂的效果，并促進邊界層L (剝離剪切層)的紊流化。結果，擾亂施加部12的動作中的邊界層L的附著距離D的擴大變?nèi)菀住Ａ硗?，如圖3所示，將從流體F流入的停滯點O到剝離點P為止的沿著表面的距離定義為附著距離D。
[0055]流動受到粗糙面Sr的影響，由擾亂施加部12施加的擾亂的效果擴大，從而因擾亂施加的有無帶來的附著距離D的差變大。結果，能夠釋放更強的漩渦VR。但是，粗糙面Sr優(yōu)選的是取距剝離點P為某種程度的距離X。假如設距離X=0，則即使在擾亂施加部12為關閉(OFF)狀態(tài)時，也擔心粗糙面Sr給流動帶來影響，難以將附著距離D保持為較小的狀態(tài)。即，因擾亂施加的有無帶來的附著距離D的差變小，難以釋放強的漩渦VR。[0056]假設從突起113到后緣112，翼部件11的迎角Θ比失速角α大。S卩，翼部件11處于靜態(tài)的失速狀態(tài)。
[0057]此時，在翼部件11的附近，存在將高速域Al、低速域Α2區(qū)分的邊界層L (LI)。高速域Al是比較高速的、流體F的主流流動的區(qū)域。低速域Α2是流體F的主流不流動的剝離區(qū)域，與主流相比，低速域Α2中的流體F的流速較低。
[0058]在失速狀態(tài)時，流體F的邊界層LI在配置于突起113上的剝離點P處從翼部件11的表面剝離。通過該邊界層L的剝離，由流體F帶來的向翼部件11的上表面的負壓被降低，升力系數(shù)K降低。
[0059]剝離后的邊界層LI成為剝離剪切層，具有遍及從高速域Al到低速域Α2的速度分布。該速度分布的結果是，在剝離剪切層(邊界層L)中產(chǎn)生剪切力。該剪切力的結果是，邊界層LI的流體F的流動具有渦度(旋轉(zhuǎn)成分)。
[0060]擾亂施加部12配置在翼部件11上的剝離點P的上游，對邊界層LI (剝離剪切層)施加擾亂。通過該擾亂的施加，能夠?qū)崿F(xiàn)在剝離點P剝離后的邊界層L的部分性的附著。所謂部分性的附著，是指不是遍及從剝離點到后緣112的附著，而是在從剝離點到一定的距離之間的附著中較充分。在通過擾亂的施加的效果而部分地附著后，可以再次剝離。在這樣的情況下，也通過擾亂施加的有無而使附著距離D的大小變化，從而能夠釋放漩渦VR。
[0061]擾亂施加部12的關閉狀態(tài)時的邊界層LI在剝離點P處從翼部件11剝離，到后緣112之間不附著在翼部件11上。另一方面，擾亂施加部12的開啟(ON)狀態(tài)時的邊界層L2在從剝離點P離開距離AD的部位(剝離點P’ )從翼部件11剝離。這樣，通過切換擾亂施加部12的關閉、開啟，從而邊界層L1、L2切換，產(chǎn)生漩渦VR。另外，該詳細情況在后面敘述。
[0062]擾亂施加部12能夠通過放電、振動、聲波等各種方法施加擾亂。
[0063]( I)通過放電進行的擾亂的施加
[0064]圖4A表不使用放電的擾亂施加部12a的一例。
[0065]擾亂施加部12a具有電極21、22、放電用電源23。電極21、22配置在翼部件11上或其內(nèi)部。
[0066]這里，電極21的表面(上表面)與翼部件11的表面為同一面。S卩，電極21的表面與流體F接觸。但是，電極21也可以以不露出其表面的方式埋設在翼部件11內(nèi)。
[0067]電極22從電極21向流體F的流動方向錯開配置，埋設在翼部件11內(nèi)。電極22與電極21相比，埋設得距翼部件11的表面較深。
[0068]放電用電源23在與電極21、22之間施加電壓(例如交流電壓(作為一例是正弦波電壓))。通過對電極21、22間施加電壓，在電極21、22間產(chǎn)生放電(這里是介質(zhì)阻擋放電)。通過該放電，對剝離剪切層(邊界層L)施加擾亂。
[0069]這里，電極21、22裝備在翼部件11上。因此，翼部件11由電介質(zhì)材料構成。電介質(zhì)材料沒有特別限定，由公知的固體的電介質(zhì)材料構成。該電介質(zhì)材料例如能夠適當選擇使用氧化鋁或玻璃、云母等無機絕緣物、聚酰亞胺、環(huán)氧玻璃、橡膠等有機絕緣物。
[0070]通過放電用電源23，對電極21、22之間施加電壓，產(chǎn)生流體F的放電(這里是介質(zhì)阻擋放電)。即，流體F的分子分離為離子和電子，成為等離子。該離子被電極21、22之間的電場加速，通過該力被傳遞給流體，產(chǎn)生沿著表面的等離子激發(fā)流。
[0071]如果對電極21、22間施加交流高電壓，則在流體中激發(fā)出與該交流的周期對應的速度變動，對流體F的邊界層L施加擾亂。
[0072]在時間平均中，產(chǎn)生從露出的(或埋入深度淺的)電極21朝向被覆蓋的(或者埋入深度深的)電極22的等離子激發(fā)流。
[0073]如果將電極21、22分別配置在上游側(cè)、下游側(cè)，則流體F流動的方向與通過放電激發(fā)的流動的方向一致。另一方面，如果將電極21、22分別配置在下游側(cè)、上游側(cè)，則流體流動的方向與通過放電激發(fā)的流動的方向成為相反。
[0074]不論怎樣，都能夠?qū)冸x剪切層(邊界層LI)施加擾亂。
[0075]利用與流體F流動的方向垂直的方向的等離子激發(fā)流對流體F的邊界層L施加擾舌L從而能夠產(chǎn)生漩渦VR。在此情況下，將電極21、22間連結的線段與流體F流動的方向垂直。
[0076]相對于流體F流動的方向，不論使等離子激發(fā)流的方向如何(例如45°方向)，都能夠?qū)崿F(xiàn)漩渦VR的產(chǎn)生。
[0077](2)通過振動進行的擾亂的施加
[0078]圖4B表不使用振動的擾亂施加部12b的一例。擾亂施加部12b具有振子31、振動用電源32。
[0079]振子31配置在翼部件11上或其內(nèi)部。這里，振子31的表面(上表面)與翼部件11的表面為同一面。但是，振子31也可以以其表面不露出的方式埋設在翼部件11內(nèi)。
[0080]振動用電源32對振子31施加交流電壓(例如正弦波電壓)。通過對振子31施加交流電壓，振子31振動。通過該振動，對剝離剪切層(邊界層LI)施加擾亂。
[0081](3)通過聲波進行的擾亂的施加
[0082]圖4C表不使用聲波的擾亂施加部12c的一例。擾亂施加部12c具有聲波產(chǎn)生器41、聲波產(chǎn)生用電源42。
[0083]聲波產(chǎn)生器41例如是揚聲器，配置在翼部件11內(nèi)部的空洞43內(nèi)。
[0084]聲波產(chǎn)生用電源42對聲波產(chǎn)生器41施加交流電壓(例如正弦波電壓)。通過對聲波產(chǎn)生器41施加交流電壓，從聲波產(chǎn)生器41產(chǎn)生聲波，從空洞43的開口 44釋放。通過該聲波，對剝離剪切層(邊界層LI)施加擾亂。
[0085](由擾亂帶來的附著距離D的擴大)
[0086]接著，說明通過向邊界層(剝離剪切層)的擾亂的施加而帶來的附著距離D的變化。
[0087]如果翼部件11的迎角Θ大，則當流體F的流經(jīng)過突起113時產(chǎn)生橫漩渦(在翼長方向上具有軸的漩渦)，該橫漩渦在流動方向上被斷續(xù)地釋放。該狀態(tài)下的流場成為在突起113的下游側(cè)交替地重復附著的狀態(tài)和剝離的狀態(tài)的非恒常的狀態(tài)。
[0088]該橫漩渦隨著向下游流動而合體、成長，邊界層L變厚，在剝離點P成為大規(guī)模的剝離泡而被釋放，邊界層L剝離(剝離剪切層的形成)。剝離點P的位置由翼部件11的形狀或主流的速度等決定。
[0089]此時，通過由擾亂施加部12施加擾亂，剝離剪切層(邊界層L)內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪鳎咚俨糠趾偷退俨糠值倪\動量的交換進展，邊界層的低速部分被加速。通過將剝離剪切層(邊界層L)內(nèi)的速度分布改善，大規(guī)模的剝離被抑制，氣流的流以沿著翼表面附著的方式流動。在剝離點P剝離后的邊界層L從剝離點P到距離AD的剝離點P’附著(圖3中的從邊界層LI向邊界層L2的轉(zhuǎn)變)。即，附著距離從D變大到D’(=D+AD)。[0090]這里，考慮通過由交流電壓下的放電產(chǎn)生等離子激發(fā)流來施加擾亂的情況。此時，通過等離子激發(fā)流匹配于交流電壓的頻率而周期性地變動，產(chǎn)生漩渦。該漩渦與從剝離剪切層釋放的漩渦融合，陸續(xù)地形成橫漩渦，通過這些橫漩渦間的干涉，激發(fā)較細的縱漩渦?？梢韵氲剑@樣形成的較細的縱漩渦使邊界層L (剝離剪切層)內(nèi)紊流化，促進其中的運動量的混合，從而剝離被抑制，附著距離D增大。
[0091]另外，如已經(jīng)敘述那樣，在突起113上形成有粗糙面Sr。粗糙面從比沒有它時的附著距離D靠上游側(cè)開始，遍及距離X形成。該粗糙面Sr將由擾亂施加部12帶來的擾亂的效果進一步提高，促進邊界層L (剝離剪切層)的紊流化，邊界層L的附著距離的擴大變?nèi)菀?。但是，即使在突?13上沒有形成粗糙面Sr，也能夠?qū)崿F(xiàn)通過由擾亂施加部12的擾亂帶來的邊界層L的附著距離的擴大。如已經(jīng)敘述那樣，該情況下(沒有粗糙面Sr的情況下)的附著距離DO —般比有粗糙面Sr的情況下的附著距離D小。
[0092]控制部14將由擾亂施加部12進行的擾亂的狀態(tài)(強度或方向)在時間上控制。通過使擾亂的強度或方向變化，能夠調(diào)整附著距離D?？刂撇?4例如通過控制對放電用電源23施加的電壓波形，能夠使擾亂的強度變化。
[0093]圖5表示為了使擾亂的強度周期性地變化而對電極21、22間施加的電壓波形(擾亂施加部12的驅(qū)動波形)V的一例。
[0094]該電壓波形V是脈沖調(diào)制波形，將時間Tl的關閉狀態(tài)、時間T2的開啟狀態(tài)以頻率f的周期(間隔T (=Tl+T2=l/f))重復。在關閉狀態(tài)下，對電極21、22間不施加電壓(電壓V1=0[V])。在開啟狀態(tài)下，對電極21、22間施加峰值電壓Vp2、頻率f2的高電壓交流電壓。
[0095]這里，使擾亂施加部12的驅(qū)動狀態(tài)為關閉狀態(tài)、開啟狀態(tài)這2種狀態(tài)(狀態(tài)1、2)。但是，作為狀態(tài)1、2，只要附著距離D的大小不同就足夠。為了形成大小的差，也可以在狀態(tài)1、2中分別使用例如峰值電壓相互不同的交流電壓波形。此外，也可以在狀態(tài)1、2中分別使用頻率相互不同的交流電壓波形。
[0096]這樣，在狀態(tài)1、2下，適當?shù)卦O定由擾亂施加部12進行的擾亂的狀態(tài)(強度及方向)，以使附著距離D的大小不同。
[0097]如以下這樣，通過驅(qū)動擾亂施加部12，產(chǎn)生漩渦VR。
[0098]首先，在圖5的時刻tl，擾亂施加部12被保持為狀態(tài)1，然后成為附著距離D較小的狀態(tài)。在時刻t2,擾亂施加部12被切換為狀態(tài)2,然后邊界層紊流化而成為附著狀態(tài),附著距離D變大。接著，在時刻t3，如果將擾亂施加部12切換為狀態(tài)1，則邊界層急劇地層流化而成為剝離狀態(tài)，附著距離D再次變小。
[0099]另外，如后述的實施例所示，從擾亂施加部12的狀態(tài)變化時(時刻tl、t2、t3)起到附著距離D變化為止，有某種程度(約幾msec)的時滯。
[0100]我們發(fā)現(xiàn)，當附著距離D急劇地變化時，會釋放與動態(tài)失速渦DSV對應的漩渦VR。即，當附著距離D從大向小或從小向大變化時,釋放漩渦VR。進而，該大小的差越大,釋放越強的漩渦VR。該漩渦VR與主流一起向下游流動。
[0101]該漩渦VR是通過邊界層L的動態(tài)的擺動而產(chǎn)生的，對應于動態(tài)失速渦DSV。漩渦VR與動態(tài)失速渦DSV同樣，是具有與流體F流動的方向垂直的軸、和與剝離剪切層的渦度相同的符號的渦度的2維的漩渦。在圖3中，漩渦VR具有垂直于紙面的軸(翼部件11的翼寬方向的軸)，是右旋的漩渦。特別是，通過
【發(fā)明者】的實驗發(fā)現(xiàn)，當附著距離從大向小變化時，有右旋的漩渦變強的趨勢。
[0102]如圖5那樣，重復狀態(tài)1、2，使附著距離D階段性地變化，從而能夠?qū)诟街嚯xD的切換而向邊界層內(nèi)連續(xù)地釋放漩渦VR。這里，表示了將狀態(tài)1、2周期性地重復而連續(xù)地釋放漩渦VR的例子，但根據(jù)用途，而不需要是周期性的。為了產(chǎn)生漩渦，不需要是周期性的，通過使附著距離D變化，能夠在任意的定時釋放漩渦。
[0103]這樣，通過使附著距離D階段性地變化，能夠不使翼的迎角Θ動態(tài)地變化或振翅，而在任意的定時向邊界層內(nèi)釋放動態(tài)失速渦DSV。
[0104]通過使該漩渦VR在翼部件11表面上連續(xù)地流下，能夠進行各種處理。例如，能夠?qū)⒁聿考?1向上方拉起、或使流體沿著翼部件11的表面流動。此外，通過促進氣體的混合，能夠提高燃燒或熱交換的效率。進而，通過將流體的組織構造破壞，能夠降低噪聲及振動。即，能夠提高移動體、燃燒機構、熱交換器等各種流體設備的效率、及安全性、舒適性。
[0105]流速計測部13例如是皮托管,計測流體F相對于翼部件11的相對速度vr。
[0106]控制部14根據(jù)計測出的相對速度vr，控制狀態(tài)1、2的切換的頻率f (參照圖5)。
[0107]漩渦VR的效果受存在于翼部件11上的漩渦VR的個數(shù)影響?？刂撇?4根據(jù)計測出的相對速度vr，求出翼部件11上的漩渦VR的平流(日語:移流)速度vi，并控制頻率f以使翼部件11上的漩渦VR的個數(shù)變得適當。
[0108]例如，通過實驗等導出相對速度vr與平流速度vi的關系，使控制部14存儲表示該關系的表。結果，控制部14能夠根據(jù)相對速度vr求出平流速度vi。
[0109]此外，也可以使控制部14存儲表示相對速度vr與適當?shù)尿?qū)動頻率f的關系的表。在此情況下，利用該表能夠根據(jù)相對速度vr直接決定頻率f。
[0110]也可以代替相對速度vr，而根據(jù)翼部件11的背面上的流體F的壓力(動壓)或其他狀態(tài)量決定頻率f。此外，也可以將漩渦VR的平流速度vi根據(jù)流體F的壓力(動壓)等而不是根據(jù)相對速度vr計算。在此情況下，代替流速計測部13而使用例如計測壓力的壓力計測部。此外，例如將表示壓力與適當?shù)尿?qū)動頻率f的關系的表存儲到控制部14中。
[0111](第2實施方式)
[0112]圖6A、圖6B表示有關第2實施方式的漩渦產(chǎn)生裝置10a。漩渦產(chǎn)生裝置IOa具有翼部件I la、擾亂施加部12、流速計測部13、控制部14。
[0113]翼部件Ila具有前緣111、后緣112、突起113a、113b。
[0114]在與流體F的流平行的截面內(nèi)，存在兩個剝離點Pa、Pb (對應于突起113a、113b)。此外，包括剝離點Pa、Pb的翼部件Ila的形狀，相對于與流平行的平面Pf大致對稱。
[0115]在圖6A、圖6B中，為了容易觀察而將有關第I實施方式的漩渦產(chǎn)生裝置10 (參照圖3)中所示的粗糙面Sr省略了圖示。在漩渦產(chǎn)生裝置IOa中，也與漩渦產(chǎn)生裝置10同樣，可以在翼部件Ila上形成粗糙面Sr，使附著變?nèi)菀?。在此情況下，在突起113a、113b的一者或兩者上形成粗糙面Sr。在后述的其他實施方式中也同樣，漩渦產(chǎn)生裝置可以具有粗糙面Sr。
[0116]這里，擾亂施加部12設置在剝離點Pa的上游側(cè)的翼部件11的表面上，在剝離點Pb側(cè)沒有設置擾亂施加部12。與在第I實施方式中表示的同樣，通過驅(qū)動擾亂施加部12，階段性地切換附著距離D(在邊界層Lla、L2a間使邊界層變化)，從而能夠產(chǎn)生漩渦VRa。此時，隨著漩渦VRa的產(chǎn)生，按照角動量守恒原理，從剝離點Pb側(cè)的邊界層Llb產(chǎn)生具有與漩渦VRa相反朝向的渦度的漩渦VRb。
[0117]產(chǎn)生的漩渦VRa、VRb以規(guī)定的平流速度vi向下游方向流動。在剝離點Pa、Pb間的距離LL充分大的情況下，如圖6A所示，漩渦VRa、VRb —邊平行地排列一邊流下。在剝離點Pa、Pb間的距離LL較小的情況下，如圖6B所示，漩渦VRa、VRb形成交替的漩渦列。
[0118]另外，通過控制擾亂施加部12中的切換的頻率f，使該漩渦列穩(wěn)定地排列，能夠使漩渦VRa、VRb的作用變強、或使VRa、VRb成長。如果漩渦列穩(wěn)定，則漩渦能夠較大地成長，減壓進一步變大，其作用變強。
[0119]這里，考慮沒有擾亂施加部12的情況。在此情況下，也在兩個剝離點Pa、Pb的下游形成漩渦構造。并且，如果剝離點Pa、Pb間的距離LL變小，則在剝離點Pa、Pb的下游產(chǎn)生干涉，來自剝離點Pa、Pb的漩渦交替地形成漩渦列。但是，這些漩渦的配置及強度由流體的物性和流速及翼部件11的形狀決定，不是能夠人為控制的。
[0120](變形例)
[0121]圖7A、圖7B表示有關第2實施方式的變形例的漩渦產(chǎn)生裝置10b。漩渦產(chǎn)生裝置IOb具有翼部件I la、擾亂施加部12a、12b、流速計測部13、控制部14。
[0122]這里，在剝離點Pa、Pb各自的上游側(cè)的翼部件11表面上配置擾亂施加部12a、12b。通過分別驅(qū)動擾亂施加部12a、12b，將附著距離Da、Db分別階段性地切換，從而能夠從剝離點Pa、Pb分別釋放漩渦VRa、VRb。
[0123]在圖8中表示擾亂施加部12a、12b各自的驅(qū)動電壓波形Va、Vb的例子。驅(qū)動電壓波形Va與圖5所示的驅(qū)動電壓波形V是同樣的。驅(qū)動電壓波形Vb是與驅(qū)動電壓波形Va具有時間差AT的電壓波形。
[0124]如圖8所示，擾亂施加部12a、12b優(yōu)選的是以相同的頻率f分別切換附著距離Da、Db。即，通過對擾亂施加部12a、12b進行同步控制，能夠同步產(chǎn)生漩渦VRa、VRb。
[0125]這里，使擾亂施加部12a、12b中的切換的定時為同時(時間差AT=O的情況)，如圖7A所示，能夠產(chǎn)生并行排列的漩渦VRa、VRb。另外，在頻率f中，只要時間差AT是“0.1/f”以內(nèi)，也可以考慮為大致同時的切換。
[0126]此外，通過將擾亂施加部12a、12b中的切換的定時錯開(時間差AT古O的情況)，如圖7B那樣，能夠形成漩渦VRa、VRb的漩渦列。通過錯開定時以使漩渦列變得最穩(wěn)定，能夠使漩渦VRa、VRb成長，使減壓變得更強。
[0127](第3實施方式)
[0128]圖9是表示有關第3實施方式的漩渦產(chǎn)生裝置IOc的圖。漩渦產(chǎn)生裝置IOc具有翼部件I lb、擾亂施加部12、流速計測部13、控制部14。
[0129]翼部件Ilb具有前緣111、后緣112、突起113a、113b。
[0130]這里，在與流體F的流平行的截面內(nèi)存在兩個剝離點Pa、Pb (突起113a、113b)。但是，與第2實施方式不同，包括剝離點Pa、Pb的翼部件11的形狀相對于與流平行的平面Pf，不是大致對稱。S卩，從前緣111到剝離點Pa、Pb的距離(或從剝離點Pa、Pb到后緣112的距離)不同。這里，剝離點Pa、Pb (突起113a、113b)分別被配置在上游側(cè)、下游側(cè)。
[0131]擾亂施加部12設置在剝離點Pa的上游側(cè)的翼部件11的表面上，在剝離點Pb側(cè)沒有設置擾亂施加部12。與在第2實施方式中表示的同樣，通過驅(qū)動擾亂施加部12、將附著距離D階段性地切換(在邊界層Lla、L2a間使邊界層變化)，從而能夠產(chǎn)生漩渦VRa。此時，根據(jù)角動量守恒原理，隨著漩渦VRa的產(chǎn)生，在剝離點Pb側(cè)，從邊界層Llb產(chǎn)生具有與漩渦VRa相反朝向的渦度的漩渦VRb。
[0132]產(chǎn)生的漩渦VRa、VRb以規(guī)定的平流速度vi向下游方向流動。漩渦VRa、VRb的各自的從產(chǎn)生位置到后緣112的距離不同。因此，在漩渦VRa、VRb以相同的平流速度vi流下的情況下，容易在后游形成規(guī)則的漩渦列。
[0133]另外，通過控制擾亂施加部12中的切換的頻率f，能夠使該漩渦列穩(wěn)定地排列。
[0134](變形例)
[0135]圖10表示有關第3實施方式的變形例的漩渦產(chǎn)生裝置10d。漩渦產(chǎn)生裝置IOd具有翼部件I lb、擾亂施加部12a、12b、流速計測部13、控制部14。
[0136]這里，在剝離點Pa、Pb各自的上游側(cè)的翼部件11表面上配置擾亂施加部12a、12b。通過將擾亂施加部12a、12b分別以驅(qū)動波形Va、Vb驅(qū)動，將附著距離Da、Db分別階段性地切換，從而能夠從剝離點Pa、Pb分別釋放漩渦VRa、VRb。
[0137]這里，即使是使兩個擾亂施加部12a、12b中的切換的定時為同時的情況(時間差ΛΤ=0的情況)，由于從漩渦VRa、VRb的產(chǎn)生位置到后緣112的距離不同，所以也能夠在下游形成規(guī)則的漩渦列。
[0138](第4實施方式)
[0139]圖11是表示有關第4實施方式的漩渦產(chǎn)生裝置IOe的圖。漩渦產(chǎn)生裝置IOe具有翼部件11c、擾亂施加部12a、12b、流速計測部13、控制部14。
[0140]翼部件Ilc具有前緣111、后緣112、突起113a、113b。
[0141]翼部件Ilc具備具有曲線形狀的突起113a、113b的大致長方形的截面。
[0142]在與流體F的流平行的截面內(nèi)存在兩個剝離點Pa、Pb (對應于突起113a、113b)。包括剝離點Pa、Pb在內(nèi)的翼部件11的形狀相對于與流平行的平面不是大致對稱的。即，從前緣111到剝離點Pa、Pb的距離(或從剝離點Pa、Pb到后緣112的距離)不同。這里，將剝離點Pa、Pb (突起113a、113b)分別配置在上游側(cè)、下游側(cè)。
[0143]如果在剝離點Pa、Pb設置擾亂施加部12a、12b，將附著距離Da、Db分別階段性地切換，則能夠向邊界層內(nèi)釋放漩渦VRa、VRb。
[0144]另外，通過僅在剝離點Pa、Pb的一方設置擾亂施加部12，對附著距離Da、Db的一方進行階段性地切換，從而能夠向邊界層內(nèi)僅釋放漩渦VRa、VRb的一方。此時，隨著漩渦VRa、VRb的一方的釋放，根據(jù)角動量守恒原理，產(chǎn)生漩渦VRa、VRb的另一方。
[0145]從上游側(cè)的剝離點Pa產(chǎn)生的漩渦VRa具有將翼部件Ilc向上方拉起的效果。另一方面，從下游側(cè)的剝離點Pb產(chǎn)生的漩渦VRb具有在迎角Θ較小的情況下將翼部件Ilc周圍的循環(huán)C加強的效果。因此，在迎角Θ較小、不存在上游側(cè)的剝離點Pa的情況下，有驅(qū)動擾亂施加部12b而產(chǎn)生漩渦VRb的意義。
[0146]在以上的實施方式中，表示了通過擾亂的施加而增大流的附著距離D的情況。這里，根據(jù)
【發(fā)明者】們的認識，在特別高的雷諾數(shù)范圍中，有即使施加擾亂也達不到流部分性的附著的情況。但是，在此情況下，因為由擾亂施加部12產(chǎn)生的橫漩渦的影響，促進邊界層附近的運動量交換，能夠?qū)⒁詴r間平均觀察到的邊界層通過壁面拉近。在此情況下，到此為止記載的“附著距離”不一定表示附著的距離，還表示將流體拉近的距離即“拉近距離”。通過由擾亂施加部12將拉近距離的大小在時間上進行切換，能夠與到此為止記載的實施方式同樣地以任意的定時產(chǎn)生漩渦。
[0147]可以考慮使用與擾亂施加部12同樣的裝置使剝離狀態(tài)變化為附著狀態(tài)、實現(xiàn)升力的提高等。在上述實施方式中，沒有將使剝離狀態(tài)變化為附著狀態(tài)自身作為目的，而將使動態(tài)失速渦以受控的狀態(tài)向剝離區(qū)域釋放、由漩渦帶來的效果作為目的。如果在雷諾數(shù)較低的條件下，將用于飛機的翼型設定為剛到失速角之后的迎角，在前緣使擾亂施加部12動作，則能夠使處于剝離狀態(tài)的流變化為附著狀態(tài)，得到較高的升力。以往，目標是盡量使該附著狀態(tài)持續(xù)。在上述實施方式中，即便是這樣的情況也將擾亂施加部12斷續(xù)地驅(qū)動，從而切換控制剝離狀態(tài)和附著狀態(tài)，以利用此時產(chǎn)生的動態(tài)失速渦的減壓、將翼向動態(tài)失速渦的方向拉起為目的。
[0148](變形例I)
[0149]圖12A表示有關變形例I的漩渦產(chǎn)生裝置IOf。漩渦產(chǎn)生裝置IOf具有翼部件Ilf、擾亂施加部12a、12b。另外，控制部14省略了記載。
[0150]在圖12A中，表示翼部件Ilf的與流體F的流平行的截面形狀。翼部件Ilf具有比較帶有圓度的形狀的前緣111、比較尖銳的形狀的后緣112、和將前緣與后緣連結的曲線狀的突起113a、113b。在截面的周上，具有流體F流入的I個停滯點O和兩個剝離點Pa、Pb，在剝離點Pa、Pb的下游側(cè)伴隨著剝離區(qū)域。
[0151]停滯點O被配置在前緣111附近。但是，停滯點O的位置根據(jù)翼部件Ilf的相對于流的迎角而變化，并不一定與前緣111 一致。剝離點Pa是翼部件Ilf的突起113a上的流剝離的部位，被配置在突起113a上。剝離點Pa的位置根據(jù)翼部件Ilf的相對于流的迎角而變化。剝離點Pb是翼部件Ilf的突起113b上的流剝離的部位。剝離點Pb的位置不論翼部件Ilf相對于流的迎角如何，都與后緣112 —致。
[0152]擾亂施加部12a被配置在剝離點Pa的上游側(cè)。如果驅(qū)動擾亂施加部12a，則通過對流施加擾亂，向邊界層導入紊亂。其結果，流的邊界層部分地附著，剝離點從點Pa變位到下游側(cè)的點Pa’。由此，從停滯點O到剝離點的附著距離OPa伸長到附著距離OPa’。此外，如果將擾亂施加部12a的驅(qū)動停止，則剝離點從Pa’位移到Pa。由此，從停滯點到剝離點的附著距離OPa’縮短為附著距離OPa。
[0153]根據(jù)這些附著距離D的伸長或縮短，邊界層擺動，由此，在上述流體的剝離區(qū)域內(nèi)，產(chǎn)生在翼部件Ilf的翼寬方向上具有軸的漩渦(動態(tài)失速渦)VR。
[0154]由于漩渦VR是與周邊的流體相比被減壓的狀態(tài)，所以在漩渦VR與翼部件Ilf之間作用相互吸引的力。如果利用該引力，則在漩渦VR在翼部件Ilf的附近流下的時間帶中，能夠?qū)⒁聿考蘒lf向漩渦VR的方向拉近、或?qū)⒘飨蛞聿考蘒lf的方向拉近。
[0155]如果將擾亂施加部12a斷續(xù)地反復控制，則能夠持續(xù)地斷續(xù)產(chǎn)生漩渦VR。如果將持續(xù)地斷續(xù)產(chǎn)生漩渦VR的狀態(tài)在時間平均上看，則在時間平均上在漩渦VR和翼部件Ilf上作用相互吸引的力。結果，在時間平均上，能夠?qū)⒁聿考蘒lf向漩渦VR的方向拉近、或?qū)⒘飨蛞聿考蘒lf的方向拉近。
[0156]通過這些作用，能夠使作用在翼部件Ilf上的升力或阻力在時間上變化、或使力矩在時間上變化。此外，能夠使流偏向、或使后游的剝離區(qū)域的大小變化。
[0157]此外，在如上述那樣使擾亂狀態(tài)斷續(xù)地變化的情況下，有使斷續(xù)控制的時間間隔相同而周期地變化的控制方法、和使時間間隔在時間上變化而控制的控制方法。在前者的情況下，能夠產(chǎn)生周期性的振動或噪聲。在后者的情況下，能夠在抑制周期性的振動或噪聲的同時得到其時間平均的效果、或使原本存在的周期性的振動或噪聲的波譜變寬。也可以不是驅(qū)動和停止，而通過將1、2的兩個狀態(tài)切換而使附著距離變化。
[0158]擾亂施加部12b被配置在剝離點Pb的上游側(cè)。如果驅(qū)動擾亂施加部12b，則通過對流施加擾亂，向邊界層導入紊亂。結果，流的邊界層部分地附著，剝離點從點Pb位移到下游側(cè)的點Pb’。由此，從停滯點O到剝離點的附著距離OPb伸長到附著距離OPb’。此外，如果將擾亂施加部12b的驅(qū)動停止，則剝離點從Pb’變位到Pb。由此，從停滯點O到剝離點的附著距離OPb’縮短到附著距離OPb。
[0159]如以上這樣，從后緣112側(cè)也能夠釋放漩渦VR。該漩渦VR的效用是上述那樣的。如上述那樣，通過調(diào)整從兩個剝離點發(fā)出的漩渦VR的間隔以使漩渦VR能夠最穩(wěn)定地存在，從而能夠促進漩渦VR的成長、得到更大的效果。
[0160]這里，對漩渦產(chǎn)生裝置IOf具有擾亂施加部12a、12b這兩者的情況進行了說明，但漩渦產(chǎn)生裝置IOf也可以僅具有擾亂施加部12a、12b的一方。
[0161](變形例2)
[0162]圖12B表示有關變形例2的漩渦產(chǎn)生裝置10g。漩渦產(chǎn)生裝置IOg具有翼部件llg、擾亂施加部12a、12b。另外，控制部14省略了記載。
[0163]在圖12B中，表示翼部件Ilg的與流體F的流平行的截面形狀。翼部件Ilg具有比較帶有圓度的形狀的前緣111、比較帶有圓度的形狀的后緣112、將前緣與后緣連結的曲線狀的突起113a、113b。在截面的周邊上，具有流體F流入的I個停滯點O和兩個剝離點Pa、Pb，在剝離點Pa、Pb的下游側(cè)伴隨著剝離區(qū)域。
[0164]停滯點O被配置在前緣111附近。但是，停滯點O的位置根據(jù)翼部件Ilf的相對于流的迎角而變化，并不一定與前緣111 一致。剝離點Pa是翼部件Ilf的突起113a上的流剝離的部位，被配置在突起113a上。剝離點Pa的位置根據(jù)翼部件Ilf的相對于流的迎角而變化。剝離點Pb是翼部件Ilf的突起113b上的流剝離的部位，被配置在突起113b上。剝離點Pb的位置根據(jù)翼部件Ilf的相對于流的迎角而變化。
[0165]在漩渦產(chǎn)生裝置IOg中，除了剝離點Pb的位置根據(jù)翼部件Ilg的相對于流的迎角變化這一點以外，與漩渦產(chǎn)生裝置IOf是同樣的。
[0166](變形例3)
[0167]圖12C表示有關變形例3的漩渦產(chǎn)生裝置10h。漩渦產(chǎn)生裝置IOh具有翼部件llh、擾亂施加部12a、12b。另外，控制部14省略了記載。
[0168]在圖12C中，表示翼部件Ilh的與流體F的流平行的截面形狀。在翼部件Ilh中，具有比較帶有圓度的形狀的前緣111、比較有棱角的形狀的后緣112。翼部件Ilh的突起113a是將前緣111與后緣112連結的大致曲線形狀，但具有角部(截面的周部的一部分為折線狀)。翼部件Ilh的突起113b為將前緣111與后緣112連結的曲線形狀。
[0169]剝離點Pa的位置不論翼部件Ilf的相對于流的迎角如何，都被固定在突起113a的角部上。剝離點Pb的位置不論翼部件Ilf的相對于流的迎角如何，都被固定在后緣112上。
[0170]在漩渦產(chǎn)生裝置IOh中，除了剝離點Pa、Pb的位置無論翼部件Ilh的相對于流的迎角如何都被固定這一點以外，與漩渦產(chǎn)生裝置IOg是同樣的。由于剝離點Pa、Pb被固定，所以能夠根據(jù)距剝離點Pa、Pb的距離決定擾亂施加部12a、Pb及粗糙面的設置位置。
[0171]在以上的變形例中，表示了停滯點O的位置根據(jù)迎角而變化的例子。相對于此，在停滯點O的位置不根據(jù)迎角變化的情況下，也能夠發(fā)揮與這些變形例同樣的效果。例如，在具有銳角的前端的翼部件中，停滯點O的位置不根據(jù)迎角而變化。
[0172](實施例)
[0173]說明實施例。圖13A?圖13F是在時間序列上表示使用翼部件11及利用放電的擾亂施加部12來產(chǎn)生漩渦VR時的狀態(tài)的圖。
[0174]翼部件11被配置在流速IOm的空氣(大氣)的流之中(空洞內(nèi))。此時，仰角θ=25°，失速角 α=18°。
[0175]這里，在電極21,22間，以間隔T (=Tl+T2=80msec=l/f=l/12.5Hz)重復持續(xù)時間T2 (8msec)的開啟狀態(tài)、持續(xù)時間Tl (72msec)的關閉狀態(tài)。
[0176]開啟狀態(tài):施加正弦波(電壓Vp2=4.5kV，頻率f2=15kHz)
[0177]關閉狀態(tài):無電壓施加
[0178]使用粒子圖像測速計(PIV:Particle Image Velocimetry),計測出翼部件11的周圍的流體的流動。
[0179]圖13A?圖13F相對于開啟狀態(tài)的開始時，分別與時刻= — 5，0，5，10，12，15ms對應。
[0180](I)在開啟狀態(tài)的開始前及開始的瞬間(t= 一 5ms，0ms)，由于仰角Θ比失速角α大，所以邊界層L從翼部件11剝離，產(chǎn)生剝離剪切層(參照圖13Α、12Β)。
[0181](2)在開啟狀態(tài)開始后經(jīng)過5ms時(t=5ms)，在翼部件11上附著有邊界層L (參照圖13C)。即，隨著附著距離D的從小向大的變化，產(chǎn)生漩渦VR1。
[0182](3)在開啟狀態(tài)開始后經(jīng)過IOms時(t=10ms)，附著距離D變得更大，產(chǎn)生漩渦VR2(參照圖13D)?？梢哉J為漩渦VRl流走了。
[0183](4)在開啟狀態(tài)開始后經(jīng)過12ms時(t=12ms)，附著距離D變得更大，漩渦VR2成長(參照圖13E)。
[0184](5)在開啟狀態(tài)開始后經(jīng)過15ms時(t=15ms)，漩渦VR2在下游看不到流動(參照圖 13F)。
[0185]如以上可知，通過由放電使附著距離D變化，能夠產(chǎn)生漩渦VR。
[0186]以上說明了幾個實施方式，但這些實施方式只是例示，并不意味著限定本發(fā)明的范圍。事實上，這里給出的實施方式可以通過各種形態(tài)實施，而且在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下能夠?qū)@里給出的實施方式的形態(tài)進行各種省略、替代及變更。權利要求書和其等價物覆蓋本發(fā)明的范圍及主旨內(nèi)的這些實施方式的形態(tài)。
【權利要求】
1.一種漩渦產(chǎn)生裝置，其特征在于，具備: 與流體的流接觸的部件，該部件在與該流平行的截面的周部上具有該流體流入的停滯點、和分別伴隨著第I剝離流域、第2剝離流域的第I剝離點、第2剝離點； 擾亂施加部，對上述第I剝離點的上游施加擾亂，使上述流的邊界層部分地附著；以及控制部，對由上述擾亂施加部進行的擾亂的施加進行時間上的控制，使上述第I剝離點的位置變化，切換從上述停滯點到上述第I剝離點的附著距離，使上述邊界層擺動，由此使上述剝離區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生在上述部件的翼寬方向上具有軸的動態(tài)失速渦。
2.如權利要求1所述的漩渦產(chǎn)生裝置，其特征在于， 上述擾亂施加部具有: 第I電極，與上述流體接觸； 第2電極，經(jīng)由電介體而與上述流體接觸；以及 電源，對上述第1、第2電極間施加電壓，使這些電極間產(chǎn)生放電。
3.如權利要求2所述的漩渦產(chǎn)生裝置，其特征在于， 上述第I電極、上述第2電 極分別被配置在上述流體的流的上游側(cè)及下游側(cè)、或下游側(cè)及上游側(cè)。
4.如權利要求1所述的漩渦產(chǎn)生裝置，其特征在于， 上述擾亂施加部具有: 振動產(chǎn)生器,對上述流體施加振動；以及 電源，使上述振動產(chǎn)生器產(chǎn)生振動。
5.如權利要求1所述的漩渦產(chǎn)生裝置，其特征在于， 上述擾亂施加部具有: 聲波產(chǎn)生器，對上述流體施加聲波；以及 電源，使上述聲波產(chǎn)生器產(chǎn)生聲波。
6.如權利要求1所述的漩渦產(chǎn)生裝置，其特征在于， 上述部件具有從上述剝離點起沿著上述流的下游形成的粗糙面。
7.如權利要求1所述的漩渦產(chǎn)生裝置，其特征在于， 上述控制部控制上述擾亂施加部，以使相互不同的第I附著距離、第2附著距離交替地切換。
8.如權利要求7所述的漩渦產(chǎn)生裝置，其特征在于， 還具備計測流體相對于上述部件的相對速度的計測部； 上述控制部基于計測出的上述相對速度，控制上述切換的頻率。
9.如權利要求1所述的漩渦產(chǎn)生裝置，其特征在于， 根據(jù)與上述剝離點對應的上述漩渦的產(chǎn)生，產(chǎn)生與上述第2剝離點對應的第2漩渦。
10.如權利要求9所述的漩渦產(chǎn)生裝置，其特征在于， 還具備對上述第2剝離點的上游施加擾亂、使上述流動的邊界層部分地附著的第2擾亂施加部； 上述控制部將上述擾亂施加部及上述第2擾亂施加部同步地控制，使上述漩渦及上述第2漩渦同步地產(chǎn)生。
11.如權利要求10所述的漩渦產(chǎn)生裝置，其特征在于，上述控制部使上述漩渦及上述第2漩渦大致同時產(chǎn)生。
12.如權利要求1所述的漩渦產(chǎn)生裝置，其特征在于， 上述漩渦具有與上述流的方向垂直的軸、和與上述剝離的邊界層中的渦度相同符號的渦度。
13.如權利要求1所述的漩渦產(chǎn)生裝置，其特征在于， 當上述漩渦通過上述部件的附近時，上述部件被向上述漩渦拉近。
14.如權利要求1所述的漩渦產(chǎn)生裝置，其特征在于， 當上述漩渦通過上述部件的附近時，上述流體被向上述部件拉近。
15.如權利要求1所述的漩渦產(chǎn)生裝置，其特征在于， 上述控制部對由上述擾亂施加部進行的擾亂的施加進行時間上的控制，通過使多個漩渦斷續(xù)地產(chǎn)生，使后游區(qū)域變小。
16.如權利要求1所述的漩渦產(chǎn)生裝置，其特征在于， 上述控制部對由上述擾亂施加部進行的擾亂的施加進行時間上的控制，通過使多個漩渦斷續(xù)地產(chǎn)生，將流體 噪聲降低。
17.如權利要求1所述的漩渦產(chǎn)生裝置，其特征在于， 上述控制部對由上述擾亂施加部進行的擾亂的施加進行時間上的控制，使間隔不同的多個漩渦斷續(xù)地產(chǎn)生。
18.—種漩渦產(chǎn)生方法，其特征在于，具備如下工序: 將部件配置到流體的流中、形成該流的邊界層在從剝離點到上述部件的后緣之間剝離、不附著的狀態(tài)的工序； 對上述剝離點或其上游的上述流的邊界層施加擾亂、產(chǎn)生邊界層的附著、將距上述剝離點的附著距離切換的工序；以及 對應于上述附著距離的切換而在流體內(nèi)產(chǎn)生漩渦的工序。
19.如權利要求18所述的漩渦產(chǎn)生方法，其特征在于， 通過對接觸在上述流體上的第I電極與經(jīng)由電介體接觸在上述流體上的第2電極之間施加電壓，使這些電極間產(chǎn)生放電，來施加上述擾亂。
20.如權利要求18所述的漩渦產(chǎn)生方法，其特征在于， 通過對上述流體施加振動或聲波，來施加上述擾亂。
【文檔編號】B64C23/06GK103963964SQ201410043797
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年1月29日 優(yōu)先權日:2013年2月1日
【發(fā)明者】田中元史, 大迫俊樹, 鹽田和則, 松田壽, 內(nèi)田龍朗, 志村尚彥 申請人:株式會社東芝