サイエンス
飛行機や車の燃費を変える歴史的発見。東北大、空気抵抗を43.6%低減する「見えない微細加工」を解明
航空機の表面を滑らかにすることが空気抵抗低減の常識であったが、東北大学の研究グループは、微細な不規則粗さを施すことで最大43.6%の空気抵抗低減を達成した。これは、1m磁力支持天秤装置を用いた極限の計測技術と計算科学の融合により、従来の常識を覆すブレイクスルーを生み出したものである。
Term
乱流遷移
別名: Laminar-Turbulent Transition
Overview
乱流遷移とは、物体の表面を流れる流体が、規則正しい層状の流れ（層流）から、不規則でカオス的な渦を伴う流れ（乱流）へと変化する過程を指す。航空機の翼などでは、前方の層流領域から後方の乱流領域へと切り替わる際に摩擦抵抗が数倍に跳ね上がるため、いかにこの遷移を遅らせて層流領域を維持するかが燃費向上の至上命題となっている。遷移は表面の粗さや振動、気流の乱れなどによって誘発されるが、本研究では特定の微細な粗さが逆にこの遷移を抑制することが示された。