JP2021144901A

JP2021144901A - Plasma actuator

Info

Publication number: JP2021144901A
Application number: JP2020044049A
Authority: JP
Inventors: 慎吾西田; Shingo Nishida; 直人今城; Naoto Imajo
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2020-03-13
Filing date: 2020-03-13
Publication date: 2021-09-24

Abstract

To stably control the flow of a fluid.SOLUTION: A plasma actuator is provided on an object extending along an axis line intersecting the flow of a fluid. The plasma actuator comprises: an actuator body which is provided along an external surface of the object; and a power supply part which applies an AC voltage to the actuator body. The actuator body comprises: a first electrode; a second electrode which is provided radially inner side than the first electrode, with the axis line as the center; and a dielectric which is provided between the first electrode and the second electrode.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本開示は、プラズマアクチュエータに関する。 The present disclosure relates to plasma actuators.

流体の流れを制御するための一つの手法として、プラズマアクチュエータが提案されている。例えば、特許文献１には、上部電極と、下部電極と、上部電極と下部電極との間に設けられた誘電体と、を備えたプラズマアクチュエータの構成が開示されている。この構成において、プラズマアクチュエータは、上部電極と下部電極との間に交流電圧を印加すると上部電極から下部電極に向けて表面プラズマが発生する。発生した表面プラズマは周囲の気体を誘導し、誘起流を生成する。このようなプラズマアクチュエータを、対象物の表面に設けることで、対象物の表面に沿って流れる流体の流れの剥離を抑えている。 A plasma actuator has been proposed as one method for controlling the flow of a fluid. For example, Patent Document 1 discloses a configuration of a plasma actuator including an upper electrode, a lower electrode, and a dielectric provided between the upper electrode and the lower electrode. In this configuration, in the plasma actuator, when an AC voltage is applied between the upper electrode and the lower electrode, surface plasma is generated from the upper electrode toward the lower electrode. The generated surface plasma induces the surrounding gas and generates an induced flow. By providing such a plasma actuator on the surface of the object, the separation of the flow of the fluid flowing along the surface of the object is suppressed.

特許第５５８２６０３号公報Japanese Patent No. 5582603

しかしながら、対象物に対する流体の流れの方向が変化した場合、特許文献１のようなプラズマアクチュエータでは、流体の流れを制御する効果が思うように得られないことがある。 However, when the direction of the fluid flow with respect to the object is changed, the plasma actuator as in Patent Document 1 may not have the effect of controlling the fluid flow as expected.

本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、流体の流れの制御を安定して行うことが可能となるプラズマアクチュエータを提供することを目的とする。 The present disclosure has been made to solve the above problems, and an object of the present disclosure is to provide a plasma actuator capable of stably controlling a fluid flow.

上記課題を解決するために、本開示に係るプラズマアクチュエータは、流体の流れに交差する軸線に沿って延びる対象物に設けられるプラズマアクチュエータである。前記プラズマアクチュエータは、アクチュエータ本体と、給電部とを備えている。前記アクチュエータ本体は、前記対象物の外表面に沿って設けられている。前記給電部は、前記アクチュエータ本体に交流電圧を印加する。前記アクチュエータ本体は、第一電極と、第二電極と、誘電体と、を備えている。前記第二電極は、前記第一電極に対して前記軸線を中心とした径方向内側に設けられている。前記誘電体は、前記第一電極と前記第二電極との間に設けられている。 In order to solve the above problems, the plasma actuator according to the present disclosure is a plasma actuator provided on an object extending along an axis intersecting the flow of a fluid. The plasma actuator includes an actuator main body and a power feeding unit. The actuator body is provided along the outer surface of the object. The power feeding unit applies an AC voltage to the actuator body. The actuator body includes a first electrode, a second electrode, and a dielectric. The second electrode is provided on the inner side in the radial direction about the axis with respect to the first electrode. The dielectric is provided between the first electrode and the second electrode.

本開示のプラズマアクチュエータによれば、流体の流れの制御を安定して行うことができる。 According to the plasma actuator of the present disclosure, the flow of fluid can be controlled in a stable manner.

本開示の実施形態に係るプラズマアクチュエータを備えた流れ計測部材が設けられたダクトを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the duct provided with the flow measuring member provided with the plasma actuator which concerns on embodiment of this disclosure. 本開示の第一実施形態に係るプラズマアクチュエータを備えた流れ計測部材の斜視図である。It is a perspective view of the flow measuring member provided with the plasma actuator which concerns on 1st Embodiment of this disclosure. 本開示の第一実施形態に係るプラズマアクチュエータを備えた流れ計測部材の断面図である。It is sectional drawing of the flow measuring member provided with the plasma actuator which concerns on 1st Embodiment of this disclosure. 本開示の実施形態に係るプラズマアクチュエータの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the plasma actuator which concerns on embodiment of this disclosure. 本開示の実施形態に係るプラズマアクチュエータに印加する電圧の波形の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the waveform of the voltage applied to the plasma actuator which concerns on embodiment of this disclosure. 本開示の実施形態に係るプラズマアクチュエータに印加する電圧の波形の他の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the waveform of the voltage applied to the plasma actuator which concerns on embodiment of this disclosure. 本開示の実施形態に係るプラズマアクチュエータを備えた流れ計測部材の断面図である。It is sectional drawing of the flow measuring member provided with the plasma actuator which concerns on embodiment of this disclosure. 本開示の第三実施形態に係るプラズマアクチュエータを備えた流れ計測部材の斜視図である。It is a perspective view of the flow measuring member provided with the plasma actuator which concerns on 3rd Embodiment of this disclosure. 本開示の第四実施形態に係るプラズマアクチュエータに印加する電圧の波形の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the waveform of the voltage applied to the plasma actuator which concerns on 4th Embodiment of this disclosure. 本開示の第四実施形態に係るプラズマアクチュエータに印加する電圧の波形の他の変形例を示す図である。It is a figure which shows the other modification of the waveform of the voltage applied to the plasma actuator which concerns on 4th Embodiment of this disclosure. 本開示の実施形態に係るプラズマアクチュエータの変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the plasma actuator which concerns on embodiment of this disclosure.

以下、本開示の実施形態に係るプラズマアクチュエータについて、図１〜図１１を参照して説明する。
＜第一実施形態＞
（プラズマアクチュエータを備えた流れ計測部材の構成）
図１に示すように、本開示の実施形態において、プラズマアクチュエータ１Ａは、流れ計測部材２に設けられている。流れ計測部材２は、筒状に連続するダクト３の内部に配置されている。ダクト３の内部には、流体がダクト３の連続する方向に沿って流れる。図２、図３に示すように、流れ計測部材２は、対象物としての計測部材本体４と、プラズマアクチュエータ１Ａと、を備えている。 Hereinafter, the plasma actuator according to the embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 1 to 11.
<First Embodiment>
(Structure of flow measuring member equipped with plasma actuator)
As shown in FIG. 1, in the embodiment of the present disclosure, the plasma actuator 1A is provided on the flow measuring member 2. The flow measuring member 2 is arranged inside a duct 3 which is continuous in a cylindrical shape. Inside the duct 3, a fluid flows along the continuous direction of the duct 3. As shown in FIGS. 2 and 3, the flow measuring member 2 includes a measuring member main body 4 as an object and a plasma actuator 1A.

（計測部材本体の構成）
本開示の実施形態において、計測部材本体４は、軸線ａに沿って直線状に延びる柱状である。この実施形態で例示する計測部材本体４は、軸線ａに直交する断面形状が円形とされている。言い換えれば、計測部材本体４は、円柱状をなしている。図１に示すように、計測部材本体４は、ダクト３の内周面３ｆからダクト３の内方に向かって突出して設けられている。計測部材本体４の軸線ａは、ダクト３内における流体の流れＦに対し、交差するように配置されている。 (Structure of measuring member body)
In the embodiment of the present disclosure, the measuring member main body 4 is a columnar shape extending linearly along the axis a. The measuring member main body 4 illustrated in this embodiment has a circular cross-sectional shape orthogonal to the axis a. In other words, the measuring member main body 4 has a columnar shape. As shown in FIG. 1, the measuring member main body 4 is provided so as to project from the inner peripheral surface 3f of the duct 3 toward the inside of the duct 3. The axis a of the measuring member main body 4 is arranged so as to intersect the fluid flow F in the duct 3.

（プラズマアクチュエータの構成）
図２〜図４に示すように、プラズマアクチュエータ１Ａは、計測部材本体４に設けられている。プラズマアクチュエータ１Ａは、アクチュエータ本体１０Ａと、給電部２０（図４参照）とを備えている。 (Plasma actuator configuration)
As shown in FIGS. 2 to 4, the plasma actuator 1A is provided on the measuring member main body 4. The plasma actuator 1A includes an actuator main body 10A and a feeding unit 20 (see FIG. 4).

（アクチュエータ本体の構成）
アクチュエータ本体１０Ａは、計測部材本体４の外表面４ｆに沿って設けられている。この第一実施形態のアクチュエータ本体１０Ａは、軸線ａ周りの周方向Ｄｃに間隔をあけて複数が設けられている。この第一実施形態において、アクチュエータ本体１０Ａは、軸線ａ周りの周方向Ｄｃに間隔をあけて二つ設けられている場合を例示している。図２に示すように、この第一実施形態において、各アクチュエータ本体１０Ａは、軸線ａに沿う直線状に延びている場合を例示している。 (Composition of actuator body)
The actuator body 10A is provided along the outer surface 4f of the measuring member body 4. A plurality of actuator main bodies 10A of the first embodiment are provided at intervals in the circumferential direction Dc around the axis a. In this first embodiment, the case where two actuator main bodies 10A are provided at intervals in the circumferential direction Dc around the axis a is illustrated. As shown in FIG. 2, in this first embodiment, the case where each actuator main body 10A extends linearly along the axis a is illustrated.

図３、図４に示すように、各アクチュエータ本体１０Ａは、第一電極１１と、第二電極１２と、誘電体１３と、を備えている。図４に示すように、第二電極１２は、第一電極１１に対して軸線ａを中心とした径方向Ｄｒの内側に設けられている。第二電極１２は、更に、第一電極１１に対し、周方向Ｄｃにおける長さが大きく形成されている。第一電極１１は、第二電極１２における周方向Ｄｃの中央部に配置されている。これにより、第二電極１２は、第一電極１１に対し、周方向Ｄｃの両側に延びて配置されている。誘電体１３は、第一電極１１と第二電極１２との間に設けられている。なお、アクチュエータ本体１０Ａの第二電極１２、誘電体１３、及び第一電極１１は、少なくともその一部がアクチュエータ本体１０Ａに埋設されていてもよい。 As shown in FIGS. 3 and 4, each actuator main body 10A includes a first electrode 11, a second electrode 12, and a dielectric 13. As shown in FIG. 4, the second electrode 12 is provided inside the radial direction Dr centered on the axis a with respect to the first electrode 11. The second electrode 12 is further formed to have a larger length in the circumferential direction Dc with respect to the first electrode 11. The first electrode 11 is arranged at the center of the circumferential direction Dc of the second electrode 12. As a result, the second electrode 12 is arranged so as to extend to both sides of the circumferential direction Dc with respect to the first electrode 11. The dielectric 13 is provided between the first electrode 11 and the second electrode 12. At least a part of the second electrode 12, the dielectric 13, and the first electrode 11 of the actuator main body 10A may be embedded in the actuator main body 10A.

（給電部の構成）
図４に示すように、給電部２０は、アクチュエータ本体１０Ａに交流電圧（例えば、数ｋＶ、数ｋＨｚオーダー）を印加する。給電部２０は、電源２１と、給電制御部２２と、を備えている。給電制御部２２は、電源２１から供給される直流をスイッチングすることで、アクチュエータ本体１０Ａに供給する交流に変換する。給電制御部２２は、図５に示すように、所定の周波数で交流電圧を変動させてもよい。また、給電制御部２２は、図６に示すように、アクチュエータ本体１０Ａへの交流電圧の印加をＯＮとする時間Ｔ_ＯＮと、アクチュエータ本体１０Ａへの交流電圧の印加をＯＦＦとする時間Ｔ_ＯＦＦとを交互に周期的に切り替える、いわゆるバースト駆動を行うようにしてもよい。 (Structure of power supply unit)
As shown in FIG. 4, the power feeding unit 20 applies an AC voltage (for example, several kV, several kHz order) to the actuator main body 10A. The power supply unit 20 includes a power supply 21 and a power supply control unit 22. The power supply control unit 22 switches the direct current supplied from the power supply 21 to convert it into alternating current supplied to the actuator main body 10A. As shown in FIG. 5, the power supply control unit 22 may fluctuate the AC voltage at a predetermined frequency. Further, as shown in FIG. 6, the power supply control unit 22 has a time T _ON for turning on the application of the AC voltage to the actuator main body 10A and a time T _{OFF for turning off the application of the AC voltage to the actuator main body 10A.} The so-called burst drive may be performed by alternately and periodically switching the above.

（給電部により交流電圧を印加した場合の作用）
このようなアクチュエータ本体１０Ａにおいて、給電部２０により、アクチュエータ本体１０Ａに交流電圧を印加すると、第一電極１１から周方向Ｄｃの両側の第二電極１２に向けて表面プラズマが発生する。図４に示すように、表面プラズマは、軸線ａ方向から見たときに、第一電極１１から周方向Ｄｃの第一側に延びて配置された第二電極１２Ａに向かう間欠的な微少な流れＦ１と、第一電極１１から周方向Ｄｃの第二側に延びて配置された第二電極１２Ｂに向かう間欠的な微少な流れＦ２とを誘起させる。これら流れＦ１及び流れＦ２は、図３に示すように、主流の流れＦのうち、計測部材本体４の外表面４ｆに沿う表面流れＦｆを乱流に遷移させる。この表面流れＦｆの乱流への遷移により、表面流れＦｆが外表面４ｆから剥離する剥離点が、主流の下流側へずれる。例えば、図３に示す断面において、計測部本体４の外表面４ｆのうち、主流の流れの最も上流側の位置となるよどみ点Ｐ１を軸線ａを中心とした角度０°とした場合、アクチュエータ本体１０Ａの動作により剥離点は、例えば、８０°の位置から９０°の位置になる等、下流側にずらすことができる。 (Action when AC voltage is applied by the feeding part)
In such an actuator main body 10A, when an AC voltage is applied to the actuator main body 10A by the feeding unit 20, surface plasma is generated from the first electrode 11 toward the second electrodes 12 on both sides in the circumferential direction Dc. As shown in FIG. 4, the surface plasma has an intermittent minute flow from the first electrode 11 toward the second electrode 12A arranged so as to extend from the first electrode 11 to the first side in the circumferential direction Dc when viewed from the axis a direction. It induces F1 and an intermittent minute flow F2 from the first electrode 11 toward the second electrode 12B arranged so as to extend to the second side in the circumferential direction Dc. As shown in FIG. 3, these flows F1 and F2 shift the surface flow Ff along the outer surface 4f of the measuring member main body 4 into a turbulent flow among the mainstream flows F. Due to the transition of the surface flow Ff to the turbulent flow, the peeling point at which the surface flow Ff separates from the outer surface 4f shifts to the downstream side of the main flow. For example, in the cross section shown in FIG. 3, when the stagnation point P1 which is the most upstream position of the mainstream flow in the outer surface 4f of the measuring unit main body 4 is set to an angle of 0 ° about the axis a, the actuator main body is used. By the operation of 10A, the peeling point can be shifted to the downstream side, for example, from the position of 80 ° to the position of 90 °.

給電制御部２２によりバースト駆動を行い、アクチュエータ本体１０Ａに交流電圧を断続的に印加する場合、アクチュエータ本体１０Ａへの交流電圧の印加をＯＮとしているときには、表面プラズマによって流れＦ１，Ｆ２が誘起される。一方、アクチュエータ本体１０Ａへの交流電圧の印加をＯＦＦとしているときには、表面プラズマが発生せず、流れＦ１，Ｆ２が誘起されない。このように、アクチュエータ本体１０Ａへの交流電圧の印加のＯＮ／ＯＦＦを周期的に切り替えると、流れＦ１，Ｆ２は、計測部材本体４の外表面４ｆの近傍において断続的（言い換えれば、間欠的）に誘起されることとなる。そして、この間欠的な微少な流れＦ１，Ｆ２により、外表面４ｆに沿う表面流れＦｆが乱されて乱流に遷移する。この乱流への遷移により、表面流れＦｆが外表面４ｆから剥離する位置は、主流の流れ方向の下流側にずれる。これにより、流体の流れＦによって計測部材本体４を振動させる励振力が小さくなる。 When burst drive is performed by the power supply control unit 22 and an AC voltage is intermittently applied to the actuator body 10A, when the application of the AC voltage to the actuator body 10A is ON, the flow F1 and F2 are induced by the surface plasma. .. On the other hand, when the application of the AC voltage to the actuator main body 10A is turned off, the surface plasma is not generated and the flows F1 and F2 are not induced. In this way, when the ON / OFF of the application of the AC voltage to the actuator main body 10A is periodically switched, the flows F1 and F2 are intermittent (in other words, intermittent) in the vicinity of the outer surface 4f of the measuring member main body 4. Will be induced in. Then, the surface flow Ff along the outer surface 4f is disturbed by the intermittent minute flows F1 and F2, and the flow transitions to turbulent flow. Due to this transition to turbulent flow, the position where the surface flow Ff separates from the outer surface 4f shifts to the downstream side in the mainstream flow direction. As a result, the exciting force that vibrates the measuring member main body 4 due to the fluid flow F becomes small.

アクチュエータ本体１０Ａに印加する交流電圧のバースト駆動は、外表面４ｆに沿う表面流れＦｆを僅かに乱すことが目的であるため、主流と同程度の流速を誘起する必要はなく、より高速な流れＦに対しても有効となる。また、バースト駆動により、表面流れＦｆの乱流への遷移を促進し、表面流れＦｆが外表面４ｆから剥離する時に生じる渦を乱すことができる。アクチュエータ本体１０Ａは、上述したよどみ点Ｐ１を、軸線ａ回りの角度０°とすると、表面流れＦｆが外表面４ｆから剥離するときに生じる剥離渦が発生する位置（剥離点）よりも、流れ方向の上流側（剥離渦が発生する位置を含む）に配置するのが好ましい。この実施形態の二つのアクチュエータ本体１０Ａは、流体の流れる方向における最も上流側の位置Ｐ１を基準として周方向Ｄｃの両側にそれぞれ配置されている。 Since the purpose of the burst drive of the AC voltage applied to the actuator body 10A is to slightly disturb the surface flow Ff along the outer surface 4f, it is not necessary to induce a flow velocity comparable to that of the mainstream, and the flow F is faster. It is also effective for. Further, the burst drive can promote the transition of the surface flow Ff to a turbulent flow, and can disturb the vortex generated when the surface flow Ff separates from the outer surface 4f. When the above-mentioned stagnation point P1 is set to an angle of 0 ° around the axis a, the actuator body 10A has a flow direction rather than a position (peeling point) where a peeling vortex generated when the surface flow Ff peels from the outer surface 4f is generated. It is preferable to arrange it on the upstream side (including the position where the peeling vortex is generated). The two actuator main bodies 10A of this embodiment are arranged on both sides of the circumferential direction Dc with reference to the position P1 on the most upstream side in the fluid flow direction.

（作用効果）
上記構成のプラズマアクチュエータ１Ａでは、複数のアクチュエータ本体１０Ａが計測部材本体４の外表面４ｆに沿って周方向Ｄｃに間隔をあけて設けられている。これにより、計測部材本体４の軸線ａに交差する方向からの流体の流れＦの向きが変化しても、流体は、剥離点よりも上流側でアクチュエータ本体１０Ａに接触しやすくなる。したがって、計測部材本体４の表面に沿う流体の表面流れＦｆの剥離点を下流側にずらして、流体の流れＦの制御を安定して行うことが可能となる。 (Action effect)
In the plasma actuator 1A having the above configuration, a plurality of actuator main bodies 10A are provided at intervals in the circumferential direction Dc along the outer surface 4f of the measuring member main body 4. As a result, even if the direction of the fluid flow F from the direction intersecting the axis a of the measuring member main body 4 changes, the fluid tends to come into contact with the actuator main body 10A on the upstream side of the peeling point. Therefore, it is possible to stably control the fluid flow F by shifting the separation point of the fluid surface flow Ff along the surface of the measuring member main body 4 to the downstream side.

また、アクチュエータ本体１０Ａは、軸線ａに沿った方向に直線状に延びている。
これにより、簡易な構成のアクチュエータ本体１０Ａにより、計測部材本体４の表面に沿う表面流れＦｆの剥離を抑えることができる。 Further, the actuator body 10A extends linearly in the direction along the axis a.
As a result, the actuator main body 10A having a simple structure can suppress the peeling of the surface flow Ff along the surface of the measuring member main body 4.

また、計測部材本体４は、軸線ａに沿って直線状に延びる柱状である。これにより、流体の流れＦの方向に交差する方向に延びる柱状の計測部材本体４において、計測部材本体４の表面に沿う表面流れＦｆの剥離点を下流側にずらすことができる。 Further, the measuring member main body 4 is a columnar shape extending linearly along the axis a. As a result, in the columnar measuring member main body 4 extending in the direction intersecting the direction of the fluid flow F, the peeling point of the surface flow Ff along the surface of the measuring member main body 4 can be shifted to the downstream side.

また、給電部２０は、アクチュエータ本体１０Ａへの電圧印加のＯＮ／ＯＦＦを交互に切り替えることで、アクチュエータ本体１０Ａに電圧を間欠的に印加する。
これにより、第一電極１１から第二電極１２に向かう間欠的な微少な流れＦ１，Ｆ２を誘起させ、これら流れＦ１，Ｆ２が乱れとなり円柱状の計測部材本体４の外表面４ｆに沿う表面流れＦｆを乱流に遷移させること（乱流遷移）ができる。したがって、計測部材本体４の外表面４ｆに沿う表面流れＦｆに剥離が生じるのを抑えることができる。
＜第二実施形態＞
次に、この発明に係るプラズマアクチュエータの第二実施形態について説明する。以下に説明する第二実施形態においては、第一実施形態とアクチュエータ本体１０Ａの数のみが異なるので、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
この第二実施形態において、第一実施形態と同様に、流れ計測部材２は、対象物としての計測部材本体４と、プラズマアクチュエータ１Ａと、を備えている。 Further, the power feeding unit 20 intermittently applies a voltage to the actuator main body 10A by alternately switching ON / OFF of voltage application to the actuator main body 10A.
As a result, intermittent minute flows F1 and F2 from the first electrode 11 to the second electrode 12 are induced, and these flows F1 and F2 become turbulent and the surface flow along the outer surface 4f of the columnar measuring member main body 4. Ff can be transitioned to turbulent flow (turbulent flow transition). Therefore, it is possible to prevent the surface flow Ff along the outer surface 4f of the measuring member main body 4 from being peeled off.
<Second embodiment>
Next, a second embodiment of the plasma actuator according to the present invention will be described. In the second embodiment described below, only the number of the actuator main body 10A is different from that of the first embodiment. Therefore, the same parts as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
In the second embodiment, as in the first embodiment, the flow measuring member 2 includes a measuring member main body 4 as an object and a plasma actuator 1A.

（プラズマアクチュエータの構成）
図７に示すように、プラズマアクチュエータ１Ａは、計測部材本体４に設けられている。プラズマアクチュエータ１Ａは、アクチュエータ本体１０Ａと、給電部２０（図４参照）とを備えている。 (Plasma actuator configuration)
As shown in FIG. 7, the plasma actuator 1A is provided on the measuring member main body 4. The plasma actuator 1A includes an actuator main body 10A and a feeding unit 20 (see FIG. 4).

（アクチュエータ本体の構成）
アクチュエータ本体１０Ａは、計測部材本体４の外表面４ｆに沿って設けられている。アクチュエータ本体１０Ａは、軸線ａ周りの周方向Ｄｃに間隔をあけて三つ設けられている。本開示の実施形態において、アクチュエータ本体１０Ａは、軸線ａ周りの周方向Ｄｃに等間隔で三つ設けられている。また、この第二実施形態において、各アクチュエータ本体１０Ａは、第一実施形態と同様に、軸線ａに沿う直線状に延びている場合を例示している。 (Composition of actuator body)
The actuator body 10A is provided along the outer surface 4f of the measuring member body 4. Three actuator main bodies 10A are provided at intervals in the circumferential direction Dc around the axis a. In the embodiment of the present disclosure, three actuator main bodies 10A are provided at equal intervals in the circumferential direction Dc around the axis a. Further, in the second embodiment, the case where each actuator main body 10A extends linearly along the axis a is illustrated as in the first embodiment.

各アクチュエータ本体１０Ａは、第一電極１１と、第二電極１２と、誘電体１３と、を備えている。図４に示すように、第二電極１２は、第一電極１１に対して軸線ａを中心とした径方向Ｄｒの内側に設けられている。第二電極１２は、更に、第一電極１１に対し、周方向Ｄｃにおける長さが大きく形成されている。第一電極１１は、第二電極１２における周方向Ｄｃの中央部に配置されている。これにより、第二電極１２は、第一電極１１に対し、周方向Ｄｃの両側に延びて配置されている。誘電体１３は、第一電極１１と第二電極１２との間に設けられている。なお、アクチュエータ本体１０Ａの第二電極１２、誘電体１３、及び第一電極１１は、少なくともその一部がアクチュエータ本体１０Ａに埋設されていてもよい。 Each actuator body 10A includes a first electrode 11, a second electrode 12, and a dielectric 13. As shown in FIG. 4, the second electrode 12 is provided inside the radial direction Dr centered on the axis a with respect to the first electrode 11. The second electrode 12 is further formed to have a larger length in the circumferential direction Dc with respect to the first electrode 11. The first electrode 11 is arranged at the center of the circumferential direction Dc of the second electrode 12. As a result, the second electrode 12 is arranged so as to extend to both sides of the circumferential direction Dc with respect to the first electrode 11. The dielectric 13 is provided between the first electrode 11 and the second electrode 12. At least a part of the second electrode 12, the dielectric 13, and the first electrode 11 of the actuator main body 10A may be embedded in the actuator main body 10A.

（給電部により交流電圧を印加した場合の作用）
このようなアクチュエータ本体１０Ａにおいて、第一実施形態と同様に給電部２０により、アクチュエータ本体１０Ａに交流電圧を印加すると、第一電極１１から周方向Ｄｃの両側の第二電極１２に向けて表面プラズマが発生する。表面プラズマは、軸線ａ方向から見たときに、第一電極１１から周方向Ｄｃの第一側に延びて配置された第二電極１２Ａに向かう間欠的な微少な流れＦ１と、第一電極１１から周方向Ｄｃの第二側に延びて配置された第二電極１２Ｂに向かう間欠的な微少な流れＦ２とを誘起させる。これら流れＦ１及び流れＦ２は、主流の流れＦのうち、計測部材本体４の外表面４ｆに沿う表面流れＦｆを乱流に遷移させる。この表面流れＦｆの乱流への遷移により、表面流れＦｆが外表面４ｆから剥離する剥離点が、主流の下流側へずれる。 (Action when AC voltage is applied by the feeding part)
In such an actuator main body 10A, when an AC voltage is applied to the actuator main body 10A by the feeding unit 20 as in the first embodiment, surface plasma is applied from the first electrode 11 toward the second electrodes 12 on both sides in the circumferential direction Dc. Occurs. When viewed from the axis a direction, the surface plasma has an intermittent minute flow F1 extending from the first electrode 11 to the first side of the circumferential direction Dc and arranged toward the second electrode 12A, and the first electrode 11 Induces an intermittent minute flow F2 toward the second electrode 12B arranged extending from the second side of the circumferential direction Dc. Of the mainstream flows F, the flows F1 and the flow F2 cause the surface flow Ff along the outer surface 4f of the measuring member main body 4 to transition to a turbulent flow. Due to the transition of the surface flow Ff to the turbulent flow, the peeling point at which the surface flow Ff separates from the outer surface 4f shifts to the downstream side of the main flow.

給電制御部２２によりバースト駆動を行い、アクチュエータ本体１０Ａに交流電圧を断続的に印加する場合、第一実施形態と同様に、アクチュエータ本体１０Ａへの交流電圧の印加をＯＮとしているときには、表面プラズマによって流れＦ１，Ｆ２が誘起される。一方、アクチュエータ本体１０Ａへの交流電圧の印加をＯＦＦとしているときには、表面プラズマが発生せず、流れＦ１，Ｆ２が誘起されない。このように、アクチュエータ本体１０Ａへの交流電圧の印加のＯＮ／ＯＦＦを周期的に切り替えると、流れＦ１，Ｆ２は、計測部材本体４の外表面４ｆの近傍において断続的（言い換えれば、間欠的）に誘起されることとなる。そして、この間欠的な微少な流れＦ１，Ｆ２により、外表面４ｆに沿う表面流れＦｆが乱されて乱流に遷移する。この乱流への遷移により、表面流れＦｆが外表面４ｆから剥離する位置は、主流の流れ方向の下流側にずれる。これにより、流体の流れＦによって計測部材本体４を振動させる励振力が小さくなる。 When burst drive is performed by the power supply control unit 22 and an AC voltage is intermittently applied to the actuator body 10A, as in the first embodiment, when the application of the AC voltage to the actuator body 10A is ON, surface plasma is used. Flows F1 and F2 are induced. On the other hand, when the application of the AC voltage to the actuator main body 10A is turned off, the surface plasma is not generated and the flows F1 and F2 are not induced. In this way, when the ON / OFF of the application of the AC voltage to the actuator main body 10A is periodically switched, the flows F1 and F2 are intermittent (in other words, intermittent) in the vicinity of the outer surface 4f of the measuring member main body 4. Will be induced in. Then, the surface flow Ff along the outer surface 4f is disturbed by the intermittent minute flows F1 and F2, and the flow transitions to turbulent flow. Due to this transition to turbulent flow, the position where the surface flow Ff separates from the outer surface 4f shifts to the downstream side in the mainstream flow direction. As a result, the exciting force that vibrates the measuring member main body 4 due to the fluid flow F becomes small.

アクチュエータ本体１０Ａに印加する交流電圧のバースト駆動は、外表面４ｆに沿う表面流れＦｆを僅かに乱すことが目的であるため、主流と同程度の流速を誘起する必要はなく、より高速な流れＦに対しても有効となる。また、バースト駆動により、表面流れＦｆの乱流への遷移を促進し、表面流れＦｆが外表面４ｆから剥離する時に生じる渦を乱すことができる。アクチュエータ本体１０Ａは、上述したよどみ点Ｐ１を、軸線ａ回りの角度０°とすると、表面流れＦｆが外表面４ｆから剥離するときに生じる剥離渦が発生する位置（剥離点）よりも、流れ方向の上流側（剥離渦が発生する位置を含む）に配置するのが好ましい。 Since the purpose of the burst drive of the AC voltage applied to the actuator body 10A is to slightly disturb the surface flow Ff along the outer surface 4f, it is not necessary to induce a flow velocity comparable to that of the mainstream, and the flow F is faster. It is also effective for. Further, the burst drive can promote the transition of the surface flow Ff to a turbulent flow, and can disturb the vortex generated when the surface flow Ff separates from the outer surface 4f. When the above-mentioned stagnation point P1 is set to an angle of 0 ° around the axis a, the actuator body 10A has a flow direction rather than a position (peeling point) where a peeling vortex generated when the surface flow Ff peels from the outer surface 4f is generated. It is preferable to arrange it on the upstream side (including the position where the peeling vortex is generated).

（作用効果）
上記構成のプラズマアクチュエータ１Ａでは、第一実施形態と同様に、アクチュエータ本体１０Ａが計測部材本体４の外表面４ｆに沿って周方向Ｄｃに間隔をあけて設けられている。さらに、第二実施形態のアクチュエータ本体１０Ａは、計測部材本体４の外表面４ｆに沿って周方向Ｄｃに等間隔で三つ設けられている。そのため、計測部材本体４の軸線ａに交差する方向からの流体の流れＦの向きが変化した場合に、第一実施形態よりもさらに表面流れＦｆを剥離点よりも上流側でアクチュエータ本体１０Ａに接触させやすくなる。したがって、計測部材本体４の表面に沿う流体の表面流れＦｆの剥離点を下流側にずらして、流体の流れＦの制御を安定して行うことが可能となる。 (Action effect)
In the plasma actuator 1A having the above configuration, the actuator main body 10A is provided at intervals in the circumferential direction Dc along the outer surface 4f of the measuring member main body 4, as in the first embodiment. Further, three actuator main bodies 10A of the second embodiment are provided along the outer surface 4f of the measuring member main body 4 at equal intervals in the circumferential direction Dc. Therefore, when the direction of the fluid flow F from the direction intersecting the axis a of the measuring member main body 4 changes, the surface flow Ff comes into contact with the actuator main body 10A on the upstream side of the peeling point as compared with the first embodiment. It will be easier to make it. Therefore, it is possible to stably control the fluid flow F by shifting the separation point of the fluid surface flow Ff along the surface of the measuring member main body 4 to the downstream side.

また、給電部２０は、アクチュエータ本体１０Ａへの電圧印加のＯＮ／ＯＦＦを交互に切り替えることで、アクチュエータ本体１０Ａに電圧を間欠的に印加する。
これにより、第一電極１１から第二電極１２に向かう流体の間欠的な微少な流れＦ１，Ｆ２を誘起できる。これにより、計測部材本体４の外表面４ｆに沿う表面流れＦｆに剥離が生じるのを抑えることができる。 Further, the power feeding unit 20 intermittently applies a voltage to the actuator main body 10A by alternately switching ON / OFF of voltage application to the actuator main body 10A.
As a result, it is possible to induce an intermittent minute flow F1 and F2 of the fluid from the first electrode 11 to the second electrode 12. As a result, it is possible to prevent the surface flow Ff along the outer surface 4f of the measuring member main body 4 from being peeled off.

（第二実施形態の変形例）
上記第二実施形態では、アクチュエータ本体１０Ａを、周方向Ｄｃに等間隔をあけて三つ設けるようにしたが、これに限らない。例えば、アクチュエータ本体１０Ｂの本数は、四本以上としてもよい。さらに、複数のアクチュエータ本体１０Ａの周方向Ｄｃの間隔は、等間隔でなくてもよい。 (Modified example of the second embodiment)
In the second embodiment, three actuator main bodies 10A are provided at equal intervals in the circumferential direction Dc, but the present invention is not limited to this. For example, the number of actuator main bodies 10B may be four or more. Further, the intervals in the circumferential direction Dc of the plurality of actuator bodies 10A do not have to be equal.

＜第三実施形態＞
次に、この発明に係るプラズマアクチュエータの第三実施形態について説明する。以下に説明する第三実施形態においては、第二実施形態とアクチュエータ本体１０Ｂの構成のみが異なるので、第一実施形態の説明で用いた図１，４，７を援用して、第二実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。 <Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the plasma actuator according to the present invention will be described. In the third embodiment described below, only the configuration of the actuator main body 10B is different from that of the second embodiment. Therefore, FIGS. 1, 4 and 7 used in the description of the first embodiment are used to refer to the second embodiment. The same parts will be described with the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.

（プラズマアクチュエータの構成）
流れ計測部材２の計測部材本体４に設けられたプラズマアクチュエータ１Ｂは、アクチュエータ本体１０Ｂと、給電部（図４参照）を備えている。 (Plasma actuator configuration)
The plasma actuator 1B provided on the measuring member main body 4 of the flow measuring member 2 includes an actuator main body 10B and a feeding unit (see FIG. 4).

（アクチュエータ本体の構成）
アクチュエータ本体１０Ｂは、計測部材本体４の外表面４ｆに沿って設けられている。アクチュエータ本体１０Ｂは、軸線ａ周りの周方向Ｄｃに間隔をあけて複数（例えば、三つ以上）設けられている。この第三実施形態において、アクチュエータ本体１０Ｂは、軸線ａ周りの周方向Ｄｃに等間隔で三つ設けられている場合を例示している。第三実施形態において、各アクチュエータ本体１０Ｂは、軸線ａ周りに螺旋状に延びている。各アクチュエータ本体１０Ｂは、図３、図７に示すように、第一電極１１と、第二電極１２と、誘電体１３と、を備えている。 (Composition of actuator body)
The actuator main body 10B is provided along the outer surface 4f of the measuring member main body 4. A plurality (for example, three or more) actuator main bodies 10B are provided at intervals in the circumferential direction Dc around the axis a. In this third embodiment, the case where three actuator main bodies 10B are provided at equal intervals in the circumferential direction Dc around the axis a is illustrated. In the third embodiment, each actuator body 10B spirally extends around the axis a. As shown in FIGS. 3 and 7, each actuator body 10B includes a first electrode 11, a second electrode 12, and a dielectric 13.

ここで、図８に示すように、螺旋状に設けられたアクチュエータ本体１０Ｂにおいて、一つの計測部材本体４を周方向Ｄｃに一回転したときの軸線ａ方向の長さであるピッチＰは、計測部材本体４の直径Ｄに対し、
Ｐ≧２Ｄ
としてもよい。
また、周方向Ｄｃで互いに隣り合うアクチュエータ本体１０Ｂ同士の間隔は、軸線ａ周りの角度６０〜１２０°となるように設定してもよい。なお、第三実施形態のアクチュエータ本体１０Ｂは、等間隔に三つ設けられているので、軸線ａ周りの角度は１２０°となっている。 Here, as shown in FIG. 8, in the spirally provided actuator main body 10B, the pitch P, which is the length in the axis a direction when one measuring member main body 4 is rotated once in the circumferential direction Dc, is measured. For the diameter D of the member body 4,
P ≧ 2D
May be.
Further, the distance between the actuator main bodies 10B adjacent to each other in the circumferential direction Dc may be set to be an angle of 60 to 120 ° around the axis a. Since the actuator main bodies 10B of the third embodiment are provided at equal intervals, the angle around the axis a is 120 °.

（作用効果）
上記構成のプラズマアクチュエータ１Ｂでは、第一、第二実施形態と同様に、アクチュエータ本体１０Ｂが計測部材本体４の外表面４ｆに沿って周方向Ｄｃに間隔をあけて設けられている。これにより、計測部材本体４の軸線ａに交差する方向からの流体の流れＦの向きが変化しても、流体は、剥離点よりも上流側でアクチュエータ本体１０Ｂに接触しやすくなる。したがって、計測部材本体４の表面に沿う表面流れＦｆの剥離点を下流側にずらして、流体の流れＦの制御を安定して行うことが可能となる。 (Action effect)
In the plasma actuator 1B having the above configuration, the actuator main body 10B is provided along the outer surface 4f of the measuring member main body 4 at intervals in the circumferential direction Dc, as in the first and second embodiments. As a result, even if the direction of the fluid flow F from the direction intersecting the axis a of the measuring member main body 4 changes, the fluid tends to come into contact with the actuator main body 10B on the upstream side of the peeling point. Therefore, it is possible to stably control the fluid flow F by shifting the separation point of the surface flow Ff along the surface of the measuring member main body 4 to the downstream side.

また、アクチュエータ本体１０Ｂは、軸線ａ周りに螺旋状に延びている。これにより、アクチュエータ本体１０Ｂは、計測部材本体４の軸線ａ回りの全周に設けられることになる。したがって、計測部材本体４の軸線ａに交差する様々な方向からの流体の流れＦに対し、計測部材本体４の表面に沿う流体の表面流れＦｆの剥離を有効に抑えることができる。 Further, the actuator body 10B extends spirally around the axis a. As a result, the actuator main body 10B is provided on the entire circumference around the axis a of the measuring member main body 4. Therefore, it is possible to effectively suppress the separation of the surface flow Ff of the fluid along the surface of the measuring member main body 4 with respect to the fluid flow F from various directions intersecting the axis a of the measuring member main body 4.

（第三実施形態の変形例）
上記実施形態では、アクチュエータ本体１０Ｂを、周方向Ｄｃに等間隔をあけて三つ設けるようにしたが、これに限らない。例えば、アクチュエータ本体１０Ｂの本数は、四本以上としてもよい。さらに、複数のアクチュエータ本体１０Ｂの周方向Ｄｃの間隔は、等間隔でなくてもよい。 (Modified example of the third embodiment)
In the above embodiment, three actuator main bodies 10B are provided at equal intervals in the circumferential direction Dc, but the present invention is not limited to this. For example, the number of actuator main bodies 10B may be four or more. Further, the intervals in the circumferential direction Dc of the plurality of actuator bodies 10B do not have to be equal.

＜第四実施形態＞
次に、この発明に係るプラズマアクチュエータの第四実施形態について説明する。以下に説明する第四実施形態においては、第一から第三実施形態で示したプラズマアクチュエータ１Ａ、１Ｂのアクチュエータ本体１０Ａ、１０Ｂに印加する交流電圧の波形のみを異ならせるものであるので、図１から図４及び図８を援用し、第一から第三実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。 <Fourth Embodiment>
Next, a fourth embodiment of the plasma actuator according to the present invention will be described. In the fourth embodiment described below, only the waveforms of the AC voltage applied to the actuator bodies 10A and 10B of the plasma actuators 1A and 1B shown in the first to third embodiments are different. 4 and 8 will be referred to, and the same parts as those in the first to third embodiments will be described with the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.

（プラズマアクチュエータの構成）
図４に示すように、流れ計測部材２の計測部材本体４に設けられたプラズマアクチュエータ１Ａ、１Ｂは、アクチュエータ本体１０Ａ、１０Ｂと、給電部２０Ｃと、を備えている。 (Plasma actuator configuration)
As shown in FIG. 4, the plasma actuators 1A and 1B provided on the measuring member main body 4 of the flow measuring member 2 include actuator main bodies 10A and 10B and a feeding unit 20C.

（給電部の構成）
給電部２０Ｃは、アクチュエータ本体１０Ａ、１０Ｂに交流電圧を印加する。給電部２０Ｃは、電源２１と、給電制御部２２と、を備えている。給電部２０Ｃは、アクチュエータ本体１０Ａ、１０Ｂへの交流電圧の印加をＯＮとする時間Ｔ_ＯＮと、アクチュエータ本体１０Ａ、１０Ｂへの交流電圧の印加をＯＦＦとする時間Ｔ_ＯＦＦとを交互に周期的に切り替える、いわゆるバースト駆動を行う。 (Structure of power supply unit)
The power feeding unit 20C applies an AC voltage to the actuator bodies 10A and 10B. The power supply unit 20C includes a power supply 21 and a power supply control unit 22. Feeding unit 20C, the actuator body 10A, time _{T ON} to turn ON the application of an AC voltage to 10B, the actuator body 10A, the application of the AC voltage to 10B and the time _{T OFF} to OFF alternately periodically Switching, so-called burst drive, is performed.

ここで、図９に示すように、給電部２０Ｃでアクチュエータ本体１０Ａ、１０Ｂへの交流電圧の印加をＯＮとする時間Ｔ_ＯＮと、アクチュエータ本体１０Ａ、１０Ｂへの交流電圧の印加をＯＦＦとする時間Ｔ_ＯＦＦとを一回ずつ行うことで、一回の給電サイクルＣｆが構成されるものとする。給電部２０Ｃは、給電サイクルＣｆを順次繰り返して実行する。本開示の実施形態において、給電部２０Ｃの給電制御部２２は、アクチュエータ本体１０Ａ、１０Ｂへの給電サイクルＣｆの長さと、アクチュエータ本体１０Ａ、１０Ｂへの電圧印加をＯＮとする時間Ｔ_ＯＮの長さとの比（いわゆるデューティ比）を、一回の給電サイクルＣｆ毎に変動させる。具体的には、例えば、アクチュエータ本体１０Ａ、１０Ｂへの給電サイクルＣｆの長さと、とＯＮとする時間Ｔ_ｏｎの長さの比であるデューティ比を、例えば０％〜１００％の範囲内で１０％ずつ変更してもよい。ただし、実際にはデューティ比の下限および上限は、アクチュエータ本体１０Ａ、１０Ｂが流れを発生させる応答速度に制限される。 Here, as shown in FIG. 9, the actuator body 10A at the feed portion 20C, time _{T ON} to turn ON the application of an AC voltage to 10B, the time to the actuator body 10A, the application of the AC voltage to 10B and OFF It is assumed that one power supply cycle Cf is configured by performing _{T OFF once.} The power feeding unit 20C sequentially repeats the power feeding cycle Cf. In embodiments of the present disclosure, the power supply control unit 22 of the power supply unit 20C, actuator body 10A, a length of the feed cycle Cf to 10B, the length of the actuator body 10A, the time _{T ON} to ON voltage application to 10B (So-called duty ratio) is varied for each power supply cycle Cf. Specifically, for example, the duty ratio, which is the ratio of the length of the power supply cycle Cf to the actuator bodies 10A and 10B and the length of the time Ton to be turned _on , is set to 10 within the range of, for example, 0% to 100%. It may be changed by%. However, in reality, the lower and upper limits of the duty ratio are limited to the response speed at which the actuator bodies 10A and 10B generate a flow.

（給電部により交流電圧を印加した場合の作用）
給電制御部２２によりバースト駆動を行い、アクチュエータ本体１０Ａ、１０Ｂへの交流電圧の印加のＯＮ／ＯＦＦを周期的に切り替えると、アクチュエータ本体１０Ａ、１０Ｂに対して流体の流れ方向の下流側で、計測部材本体４の外表面４ｆの近傍に断続的な微少流れが発生する。このとき、一回の給電サイクルＣｆ毎に、アクチュエータ本体１０Ａ、１０Ｂへの電圧印加をＯＮとする時間Ｔ_ｏｎの長さと、アクチュエータ本体１０Ａ、１０Ｂへの電圧印加をＯＦＦとする時間Ｔ_ＯＦＦの長さとの比を異ならせる。すると、外表面４ｆの近傍に発生する断続的な微少流れが、より不規則なものとなる。したがって、第一電極１１から第二電極１２に向かう流体の流れＦに生じる乱流遷移が、より不規則なものとなる。 (Action when AC voltage is applied by the feeding part)
When burst drive is performed by the power supply control unit 22 and the ON / OFF of the application of AC voltage to the actuator bodies 10A and 10B is periodically switched, measurement is performed on the downstream side in the fluid flow direction with respect to the actuator bodies 10A and 10B. An intermittent minute flow is generated in the vicinity of the outer surface 4f of the member main body 4. At this time, each single feeding cycle Cf, actuator body 10A, a length of time _{T on} to ON voltage application to 10B, the actuator body 10A, the length of time _{T OFF} to OFF voltage application to 10B The ratio with and is different. Then, the intermittent minute flow generated in the vicinity of the outer surface 4f becomes more irregular. Therefore, the turbulent transition that occurs in the fluid flow F from the first electrode 11 to the second electrode 12 becomes more irregular.

（作用効果）
上記構成のプラズマアクチュエータ１Ａ、１Ｂでは、給電部２０Ｃの給電制御部２２は、アクチュエータ本体１０Ａ、１０Ｂへの給電サイクルＣｆの長さと、アクチュエータ本体１０Ａ、１０Ｂへの電圧印加をＯＮとする時間Ｔ_ＯＮの長さとの比（いわゆるデューティ比）を、一回の給電サイクルＣｆ毎に変動させる。これにより、第一電極１１から第二電極１２に向かう流体の流れＦに生じる微少な流れＦ１，Ｆ２がより不規則なものになり、乱流遷移が促進される。したがって、対象物４の外表面４ｆに沿った流れＦに剥離が生じるのを、より有効に抑えることができる。 (Action effect)
In the plasma actuator 1A, 1B having the above structure, the power supply control unit 22 of the power supply unit 20C, actuator body 10A, a length of the feed cycle Cf to 10B, the actuator body 10A, the time _{T ON} to ON voltage application to 10B The ratio to the length (so-called duty ratio) is changed for each power supply cycle Cf. As a result, the minute flows F1 and F2 generated in the fluid flow F from the first electrode 11 to the second electrode 12 become more irregular, and the turbulent flow transition is promoted. Therefore, it is possible to more effectively suppress the occurrence of peeling in the flow F along the outer surface 4f of the object 4.

また、上記第一から第三実施形態及び各変形例と同様、アクチュエータ本体１０Ａ、１０Ｂが計測部材本体４の外表面４ｆに沿って周方向Ｄｃに間隔をあけて設けられている。これにより、計測部材本体４の軸線ａに交差する方向からの流体の流れＦの向きが変化しても、流体は、剥離点よりも上流側で、アクチュエータ本体１０Ａ、１０Ｂに接触しやすくなる。したがって、計測部材本体４の表面に沿う流体の表面流れＦｆの剥離点をより一層下流側にずらして、流体の流れＦの制御を安定して行うことが可能となる。 Further, similarly to the first to third embodiments and each modification, the actuator main bodies 10A and 10B are provided at intervals in the circumferential direction Dc along the outer surface 4f of the measuring member main body 4. As a result, even if the direction of the fluid flow F from the direction intersecting the axis a of the measuring member main body 4 changes, the fluid tends to come into contact with the actuator main bodies 10A and 10B on the upstream side of the peeling point. Therefore, the separation point of the fluid surface flow Ff along the surface of the measuring member main body 4 can be further shifted to the downstream side, and the fluid flow F can be stably controlled.

（第四実施形態の変形例）
上記第四実施形態では、アクチュエータ本体１０Ａ、１０Ｂへの給電サイクルＣｆの長さと、アクチュエータ本体１０Ａ、１０Ｂへの電圧印加をＯＮとする時間Ｔ_ＯＮの長さとの比（いわゆるデューティ比）を、一回の給電サイクルＣｆ毎に変動させるようにしたが、これに限らない。例えば、図１０に示すように、給電部２０Ｃの給電制御部２２は、アクチュエータ本体１０Ａ、１０Ｂへの電圧印加をＯＮとするときに、一回の給電サイクルＣｆ毎に、アクチュエータ本体１０Ａ、１０Ｂに印加する電圧値の大きさを変動させるようにしてもよい。 (Modified example of the fourth embodiment)
In the fourth embodiment, the actuator body 10A, a length of the feed cycle Cf to 10B, the actuator body 10A, the ratio of the length of time _{T ON} to ON voltage application to 10B (the so-called duty ratio), One The power supply cycle is changed for each Cf, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 10, the power supply control unit 22 of the power supply unit 20C applies the voltage to the actuator bodies 10A and 10B to the actuator bodies 10A and 10B for each power supply cycle Cf when the voltage application to the actuator bodies 10A and 10B is turned on. The magnitude of the applied voltage value may be varied.

これにより、給電部２０Ｃでアクチュエータ本体１０Ａ、１０Ｂへの電圧印加のＯＮ／ＯＦＦを交互に切り替えることによる、第一電極１１から第二電極１２に向かう流体の流れＦに生じる乱流遷移を、より不規則なものとすることができる。これにより、対象物４の外表面４ｆに沿った流れＦに剥離が生じるのを、より有効に抑えることができる。 As a result, the turbulent flow transition that occurs in the fluid flow F from the first electrode 11 to the second electrode 12 due to the alternating ON / OFF of the voltage application to the actuator bodies 10A and 10B in the power feeding unit 20C is further increased. It can be irregular. As a result, it is possible to more effectively suppress the occurrence of peeling in the flow F along the outer surface 4f of the object 4.

（その他の実施形態）
以上、本開示の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
なお、上記実施形態では、対象物としての計測部材本体４は、軸線ａに沿って直線状に延びる柱状としたが、これに限らない。対象物は、例えば、環状に連続する軸線を有し、全体として環状をなすようにしてもよい。
また、上記実施形態において、計測部材本体４は、軸線ａに直交する断面形状が円形とされているが、これに限らない。計測部材本体４の軸線ａに直交する断面形状は、例えば、多角形状、楕円形等であってもよい。 (Other embodiments)
Although the embodiments of the present disclosure have been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to the embodiments, and includes design changes and the like within a range that does not deviate from the gist of the present disclosure. ..
In the above embodiment, the measuring member main body 4 as an object has a columnar shape extending linearly along the axis a, but the present invention is not limited to this. The object may have, for example, an annular continuous axis and may be annular as a whole.
Further, in the above embodiment, the measuring member main body 4 has a circular cross-sectional shape orthogonal to the axis a, but the present invention is not limited to this. The cross-sectional shape orthogonal to the axis a of the measuring member main body 4 may be, for example, a polygonal shape, an elliptical shape, or the like.

また、上記実施形態では、プラズマアクチュエータ１Ａ、１Ｂを備える対象物の例として、ダクト３の内部に配置された流れ計測部材２を示したが、これに限らない。プラズマアクチュエータ１Ａ、１Ｂを備える対象物は、他にも、例えばガスタービンにおける内部流れに曝される部品等であってもよい。
また、上記実施形態では、第二電極１２は、第一電極１１に対して、周方向Ｄｃの両側に延びて配置されているようにしたが、これに限らない。例えば、図１１に示すように、プラズマアクチュエータ１Ａ、１Ｂのアクチュエータ本体１０Ａ、１０Ｂにおいて、第二電極１２は、第一電極１１に対し、流体の流れ方向の下流側にのみ設けられているようにしてもよい。
さらに、第一実施形態では、アクチュエータ本体１０Ａを二つ設ける場合を例示したが、剥離点よりも上流側に一つだけ設けるようにしてもよい。 Further, in the above embodiment, the flow measuring member 2 arranged inside the duct 3 is shown as an example of the object including the plasma actuators 1A and 1B, but the present invention is not limited to this. The object including the plasma actuators 1A and 1B may be, for example, a component exposed to an internal flow in a gas turbine or the like.
Further, in the above embodiment, the second electrode 12 is arranged so as to extend to both sides of the circumferential direction Dc with respect to the first electrode 11, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 11, in the actuator bodies 10A and 10B of the plasma actuators 1A and 1B, the second electrode 12 is provided only on the downstream side in the fluid flow direction with respect to the first electrode 11. You may.
Further, in the first embodiment, the case where two actuator main bodies 10A are provided is illustrated, but only one may be provided on the upstream side of the peeling point.

＜付記＞
各実施形態に記載のプラズマアクチュエータ１Ａ、１Ｂは、例えば以下のように把握される。 <Additional notes>
The plasma actuators 1A and 1B described in each embodiment are grasped as follows, for example.

（１）第１の態様に係るプラズマアクチュエータ１Ａ、１Ｂは、流体の流れＦに交差する軸線ａに沿って延びる対象物４に設けられるプラズマアクチュエータ１Ａ、１Ｂであって、前記対象物４の外表面４ｆに沿って設けられたアクチュエータ本体１０Ａ、１０Ｂと、前記アクチュエータ本体１０Ａ、１０Ｂに交流電圧を印加する給電部２０、２０Ｃと、を備え、前記アクチュエータ本体１０Ａ、１０Ｂは、第一電極１１と、前記第一電極１１に対して前記軸線ａを中心とした径方向Ｄｒ内側に設けられた第二電極１２と、前記第一電極１１と前記第二電極１２との間に設けられた誘電体１３と、を備える。
対象物４の例としては、ダクト３の内部に配置された流れ計測部材２や、ガスタービンにおける内部流れにさらされる部品等が挙げられる。 (1) The plasma actuators 1A and 1B according to the first aspect are plasma actuators 1A and 1B provided on an object 4 extending along an axis a intersecting a fluid flow F, and are outside the object 4. The actuator main bodies 10A and 10B provided along the surface 4f and the feeding portions 20 and 20C for applying an AC voltage to the actuator main bodies 10A and 10B are provided, and the actuator main bodies 10A and 10B are provided with the first electrode 11. , A second electrode 12 provided inside the radial direction Dr centered on the axis a with respect to the first electrode 11, and a dielectric provided between the first electrode 11 and the second electrode 12. 13 and.
Examples of the object 4 include a flow measuring member 2 arranged inside the duct 3, parts exposed to the internal flow in the gas turbine, and the like.

このプラズマアクチュエータ１Ａ、１Ｂは、アクチュエータ本体１０Ａ、１０Ｂが対象物４の外表面４ｆに設けられている。これにより、各アクチュエータ本体１０Ａ、１０Ｂにおける第一電極１１から第二電極１２に向けて発生する表面プラズマにより、対象物４の表面に沿う流体の表面流れＦｆの剥離を抑えることができる。その結果、流体の流れＦの制御を安定して行うことが可能となる。 In the plasma actuators 1A and 1B, actuator bodies 10A and 10B are provided on the outer surface 4f of the object 4. As a result, the surface plasma generated from the first electrode 11 to the second electrode 12 in each of the actuator main bodies 10A and 10B can suppress the separation of the surface flow Ff of the fluid along the surface of the object 4. As a result, it becomes possible to stably control the flow F of the fluid.

（２）第２の態様に係るプラズマアクチュエータ１Ａ、１Ｂは、（１）のプラズマアクチュエータ１Ａ，１Ｂであって、アクチュエータ本体１０Ａ，１０Ｂは、対象物４の外表面４ｆのうち、流体の剥離渦が発生する位置よりも流体の流れの上流側で、且つ、流体の流れの最も上流側の位置Ｐ１を基準として軸線ａ周りの周方向Ｄｃの両側にそれぞれ配置されている。 (2) The plasma actuators 1A and 1B according to the second aspect are the plasma actuators 1A and 1B of (1), and the actuator main bodies 10A and 10B are fluid separation vortices in the outer surface 4f of the object 4. Is arranged on both sides of the circumferential direction Dc around the axis a with reference to the position P1 on the upstream side of the fluid flow and the most upstream side of the fluid flow.

（３）第３の態様に係るプラズマアクチュエータ１Ａ、１Ｂは、（１）又は（２）のプラズマアクチュエータ１Ａ，１Ｂであって、前記アクチュエータ本体は、前記軸線ａ周りの周方向Ｄｃに間隔をあけて複数設けられている。 (3) The plasma actuators 1A and 1B according to the third aspect are the plasma actuators 1A and 1B of (1) or (2), and the actuator main body is spaced apart in the circumferential direction Dc around the axis a. There are multiple.

（４）第４の態様に係るプラズマアクチュエータ１Ａ、１Ｂは、（１）から（３）の何れか一つのプラズマアクチュエータ１Ａ、１Ｂであって、前記第二電極１２は、前記第一電極１１に対して、前記軸線ａ周りの周方向Ｄｃの両側に延びて配置されている。 (4) The plasma actuators 1A and 1B according to the fourth aspect are the plasma actuators 1A and 1B according to any one of (1) to (3), and the second electrode 12 is attached to the first electrode 11. On the other hand, they are arranged so as to extend on both sides of the circumferential direction Dc around the axis a.

これにより、軸線ａ方向から見たときに、第一電極１１から第二電極１２に向けて表面プラズマが発生する。表面プラズマは、第一電極１１から周方向Ｄｃの第一側に延びて配置された第二電極１２Ａに向かう流れＦ１と、第一電極１１から周方向Ｄｃの第二側に延びて配置された第二電極１２Ｂに向かう流れＦ２とを誘起させる。これにより、流れＦ１と流れＦ２との双方で、対象物４の外表面４ｆに沿う表面流れＦｆを乱流に遷移させて、対象物４の外表面４ｆに沿う表面流れＦｆが外表面４ｆから剥離する剥離点の位置を下流側にずらし、表面流れＦｆの剥離を、より有効に抑えることができる。 As a result, surface plasma is generated from the first electrode 11 toward the second electrode 12 when viewed from the axis a direction. The surface plasma was arranged so as to extend from the first electrode 11 to the second electrode 12A arranged so as to extend to the first side in the circumferential direction Dc and to extend from the first electrode 11 to the second side in the circumferential direction Dc. Induces a flow F2 toward the second electrode 12B. As a result, in both the flow F1 and the flow F2, the surface flow Ff along the outer surface 4f of the object 4 is changed to a turbulent flow, and the surface flow Ff along the outer surface 4f of the object 4 is transferred from the outer surface 4f. The position of the peeling point to be peeled off can be shifted to the downstream side, and the peeling of the surface flow Ff can be suppressed more effectively.

（５）第５の態様に係るプラズマアクチュエータ１Ａは、（１）から（４）の何れか一つのプラズマアクチュエータ１Ａであって、前記アクチュエータ本体１０Ａは、前記軸線ａに沿った方向に直線状に延びている。 (5) The plasma actuator 1A according to the fifth aspect is any one of the plasma actuators 1A from (1) to (4), and the actuator main body 10A is linear in the direction along the axis a. It is extending.

これにより、簡易な構成により、対象物４の軸線ａに交差する方向からの流体の流れＦの向きが変化しても、対象物４の表面に沿う表面流れＦｆの剥離を抑えることができる。 Thereby, with a simple configuration, even if the direction of the fluid flow F from the direction intersecting the axis a of the object 4 changes, the peeling of the surface flow Ff along the surface of the object 4 can be suppressed.

（６）第６の態様に係るプラズマアクチュエータ１Ｂは、（１）から（４）の何れか一つのプラズマアクチュエータ１Ｂであって、前記アクチュエータ本体１０Ａは、前記軸線ａ周りに螺旋状に延びている。 (6) The plasma actuator 1B according to the sixth aspect is any one of the plasma actuators 1B from (1) to (4), and the actuator body 10A spirally extends around the axis a. ..

これにより、対象物４の軸線ａに交差する様々な方向からの流体の流れＦに対し、対象物４の表面に沿う表面流れＦｆの剥離を有効に抑えることができる。 As a result, it is possible to effectively suppress the separation of the surface flow Ff along the surface of the object 4 with respect to the fluid flow F from various directions intersecting the axis a of the object 4.

（７）第７の態様に係るプラズマアクチュエータ１Ａ、１Ｂは、（１）から（６）の何れか一つのプラズマアクチュエータ１Ａ、１Ｂであって、前記対象物４は、前記軸線ａに沿って直線状に延びる柱状である。 (7) The plasma actuators 1A and 1B according to the seventh aspect are the plasma actuators 1A and 1B according to any one of (1) to (6), and the object 4 is a straight line along the axis a. It is a columnar shape that extends in a shape.

これにより、流体の流れＦの方向に交差する方向に延びる柱状の対象物４において、対象物４の表面に沿う表面流れＦｆの剥離を抑えることができる。 As a result, in the columnar object 4 extending in the direction intersecting the direction of the fluid flow F, the peeling of the surface flow Ff along the surface of the object 4 can be suppressed.

（８）第８の態様に係るプラズマアクチュエータ１Ａ、１Ｂは、（１）から（７）の何れか一つのプラズマアクチュエータ１Ａ、１Ｂであって、前記給電部２０、２０Ｃは、前記アクチュエータ本体１０Ａ、１０Ｂへの電圧印加のＯＮ／ＯＦＦを交互に切り替えることで、前記アクチュエータ本体１０Ａ、１０Ｂに電圧を間欠的に印加する。 (8) The plasma actuators 1A and 1B according to the eighth aspect are the plasma actuators 1A and 1B according to any one of (1) to (7), and the power feeding units 20 and 20C are the actuator main bodies 10A. By alternately switching ON / OFF of voltage application to 10B, voltage is intermittently applied to the actuator bodies 10A and 10B.

これにより、給電部２０、２０Ｃにより、アクチュエータ本体１０Ａ、１０Ｂへの電圧印加をＯＮとすると、アクチュエータ本体１０Ａ、１０Ｂの第一電極１１から第二電極１２に向けて発生する表面プラズマにより、流体が誘導される。これに対し、給電部２０、２０Ｃにより、アクチュエータ本体１０Ａ、１０Ｂへの電圧印加をＯＦＦとすると、表面プラズマは発生せず、流体の誘導も行われない。これにより、給電部２０、２０Ｃにより、アクチュエータ本体１０Ａ、１０Ｂへの電圧印加のＯＮ／ＯＦＦを交互に切り替えると、第一電極１１から第二電極１２に向かう流体の流れＦに微少な乱流遷移が生じる。これにより、対象物４の外表面４ｆに沿う表面流れＦｆに剥離が生じるのを抑えることができる。 As a result, when the voltage application to the actuator bodies 10A and 10B is turned on by the feeding units 20 and 20C, the fluid is generated by the surface plasma generated from the first electrode 11 to the second electrode 12 of the actuator bodies 10A and 10B. Be guided. On the other hand, when the voltage application to the actuator bodies 10A and 10B is turned off by the feeding units 20 and 20C, surface plasma is not generated and fluid is not guided. As a result, when the power feeding units 20 and 20C alternately switch ON / OFF of voltage application to the actuator bodies 10A and 10B, a slight turbulent flow transition to the fluid flow F from the first electrode 11 to the second electrode 12 Occurs. As a result, it is possible to prevent the surface flow Ff along the outer surface 4f of the object 4 from being peeled off.

（９）第９の態様に係るプラズマアクチュエータ１Ａ、１Ｂは、（８）のプラズマアクチュエータ１Ａ、１Ｂであって、前記給電部２０Ｃは、前記アクチュエータ本体１０Ａ、１０Ｂへの電圧印加をＯＮとする時間Ｔ_ＯＮの長さと前記アクチュエータ本体１０Ａ、１０Ｂへの電圧印加をＯＦＦとする時間Ｔ_ＯＦＦの長さとの比を変動させる。 (9) The plasma actuators 1A and 1B according to the ninth aspect are the plasma actuators 1A and 1B of (8), and the power feeding unit 20C is the time for turning on the voltage application to the actuator bodies 10A and 10B. the length of T _ON and the actuator body 10A, varying the ratio of the length of time _{T OFF} to OFF voltage application to 10B.

これにより、給電部２０Ｃでアクチュエータ本体１０Ａ、１０Ｂへの電圧印加のＯＮ／ＯＦＦを交互に切り替えることによる、第一電極１１から第二電極１２に向かう流体の流れＦに生じる乱流遷移を、より不規則なものとすることができる。これにより、対象物４の外表面４ｆに沿う表面流れＦｆに剥離が生じるのを、より有効に抑えることができる。 As a result, the turbulent flow transition that occurs in the fluid flow F from the first electrode 11 to the second electrode 12 due to the alternating ON / OFF of the voltage application to the actuator bodies 10A and 10B in the power feeding unit 20C is further increased. It can be irregular. As a result, it is possible to more effectively suppress the occurrence of peeling of the surface flow Ff along the outer surface 4f of the object 4.

（１０）第１０の態様に係るプラズマアクチュエータ１Ａ、１Ｂは、（８）又は（９）のプラズマアクチュエータ１Ａ、１Ｂであって、前記給電部２０Ｃは、前記アクチュエータ本体１０Ａ、１０Ｂに印加する電圧値を変動させる。 (10) The plasma actuators 1A and 1B according to the tenth aspect are the plasma actuators 1A and 1B of (8) or (9), and the power feeding unit 20C is a voltage value applied to the actuator main bodies 10A and 10B. To fluctuate.

１Ａ、１Ｂ…プラズマアクチュエータ
２…計測部材
３…ダクト
３ｆ…内周面
４…計測部材本体（対象物）
４ｆ…外表面
４ｓ…前縁
１０Ａ、１０Ｂ…アクチュエータ本体
１１…第一電極
１２、１２Ａ、１２Ｂ…第二電極
１３…誘電体
２０、２０Ｃ…給電部
２１…電源
２２…給電制御部
Ｃｆ…給電サイクル
Ｄｃ…周方向
Ｄｒ…径方向
ａ…軸線
Ｐ…ピッチ 1A, 1B ... Plasma actuator 2 ... Measuring member 3 ... Duct 3f ... Inner peripheral surface 4 ... Measuring member main body (object)
4f ... Outer surface 4s ... Leading edge 10A, 10B ... Actuator body 11 ... First electrode 12, 12A, 12B ... Second electrode 13 ... Dielectric 20, 20C ... Power supply unit 21 ... Power supply 22 ... Power supply control unit Cf ... Power supply cycle Dc ... Circumferential direction Dr ... Radial direction a ... Axial line P ... Pitch

Claims

流体の流れに交差する軸線に沿って延びる対象物に設けられるプラズマアクチュエータであって、
前記対象物の外表面に沿って設けられたアクチュエータ本体と、
前記アクチュエータ本体に交流電圧を印加する給電部と、を備え、
前記アクチュエータ本体は、
第一電極と、
前記第一電極に対して前記軸線を中心とした径方向内側に設けられた第二電極と、
前記第一電極と前記第二電極との間に設けられた誘電体と、を備える
プラズマアクチュエータ。 A plasma actuator provided on an object extending along an axis that intersects the flow of fluid.
An actuator body provided along the outer surface of the object and
A power feeding unit that applies an AC voltage to the actuator body is provided.
The actuator body is
With the first electrode
A second electrode provided radially inside the axis with respect to the first electrode, and
A plasma actuator comprising a dielectric provided between the first electrode and the second electrode.

前記アクチュエータ本体は、
前記対象物の外表面のうち、前記流体の剥離渦が発生する位置よりも前記流体の流れの上流側で、且つ、前記流体の流れの最も上流側の位置を基準として前記軸線周りの周方向の両側にそれぞれ配置されている請求項１に記載のプラズマアクチュエータ。 The actuator body is
Circumferential direction around the axis with reference to the position on the outer surface of the object, which is upstream of the flow of the fluid and the most upstream side of the flow of the fluid, from the position where the separation vortex of the fluid is generated. The plasma actuator according to claim 1, which is arranged on both sides of the above.

前記アクチュエータ本体は、前記軸線周りの周方向に間隔をあけて複数設けられている請求項１又は２に記載のプラズマアクチュエータ。 The plasma actuator according to claim 1 or 2, wherein a plurality of the actuator main bodies are provided at intervals in the circumferential direction around the axis.

前記第二電極は、前記第一電極に対して、前記軸線周りの周方向の両側に延びて配置されている
請求項１から３の何れか一項に記載のプラズマアクチュエータ。 The plasma actuator according to any one of claims 1 to 3, wherein the second electrode is arranged so as to extend on both sides in the circumferential direction around the axis with respect to the first electrode.

前記アクチュエータ本体は、前記軸線に沿った方向に直線状に延びている
請求項１から４の何れか一項に記載のプラズマアクチュエータ。 The plasma actuator according to any one of claims 1 to 4, wherein the actuator main body extends linearly in a direction along the axis.

前記アクチュエータ本体は、前記軸線周りに螺旋状に延びている
請求項１から４の何れか一項に記載のプラズマアクチュエータ。 The plasma actuator according to any one of claims 1 to 4, wherein the actuator main body spirally extends around the axis.

前記対象物は、前記軸線に沿って直線状に延びる柱状である
請求項１から６の何れか一項に記載のプラズマアクチュエータ。 The plasma actuator according to any one of claims 1 to 6, wherein the object is a columnar column extending linearly along the axis.

前記給電部は、前記アクチュエータ本体への電圧印加のＯＮ／ＯＦＦを交互に切り替えることで、前記アクチュエータ本体に電圧を間欠的に印加する
請求項１から７の何れか一項に記載のプラズマアクチュエータ。 The plasma actuator according to any one of claims 1 to 7, wherein the power feeding unit intermittently applies a voltage to the actuator body by alternately switching ON / OFF of voltage application to the actuator body.

前記給電部は、前記アクチュエータ本体への電圧印加をＯＮとする時間の長さと前記アクチュエータ本体への電圧印加をＯＦＦとする時間の長さとの比を変動させる
請求項８に記載のプラズマアクチュエータ。 The plasma actuator according to claim 8, wherein the power feeding unit varies the ratio between the length of time for turning on the voltage application to the actuator body and the length of time for turning off the voltage application to the actuator body.

前記給電部は、前記アクチュエータ本体に印加する電圧値を変動させる
請求項８又は９に記載のプラズマアクチュエータ。 The plasma actuator according to claim 8 or 9, wherein the feeding unit fluctuates a voltage value applied to the actuator body.