(57)【要約】      （修正有）【課題】物体の表面を流れる気流の境界層が厚くなり得る状況においても、十分な気流制御効果を発揮させることができる気流制御装置を提供する。【解決手段】気流制御装置１０は、層厚縮減機構２０及び気流発生装置３０を備えている。層厚縮減機構は、物体１２の表面を流れる気流１５の境界層の厚みを縮減する。気流発生装置は、前記物体の表面に設置され、前記層厚縮減機構は、前記物体上における前記気流発生装置の設置位置よりも、前記気流の流れ方向の上流側の位置に設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体の表面を流れる気流の境界層の厚みを縮減する層厚縮減機構と、
前記物体の表面に設置される気流発生装置と
を備え、
前記層厚縮減機構は、前記物体上における前記気流発生装置の設置位置よりも、前記気流の流れ方向の上流側の位置に設けられている
気流制御装置。
【請求項２】
前記気流発生装置は、前記気流の一部をプラズマ化したプラズマ誘起流を発生させて、前記厚みの縮減された境界層に作用させる
請求項１に記載の気流制御装置。
【請求項３】
前記層厚縮減機構は、前記物体の表面を流れる気流の一部を、前記物体の内部側へ導くための開口を有する
請求項１又は２に記載の気流制御装置。
【請求項４】
前記開口は、前記物体の表面部分に間隙を隔てた段差を設けることによって構成されている
請求項３に記載の気流制御装置。
【請求項５】
前記開口は、前記気流の流れ方向に対して、前記物体の表面上を横断するように設けられている
請求項３に記載の気流制御装置。
【請求項６】
前記開口は、前記物体の表面に設けられている、
請求項３に記載の気流制御装置。
【請求項７】
前記物体は翼、または移動体である
請求項１から６までのいずれか１項に記載の気流制御装置。
【請求項８】
物体の表面を流れる気流の境界層の厚みを縮減する工程と、
前記気流の一部をプラズマ化したプラズマ誘起流を発生させて、前記厚みの縮減された境界層に作用させる工程と
を有する気流制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、気流制御装置及び気流制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体機器の内部や表面に沿った流体の流れを制御して、流体機器の振動及び騒音の低減や、流体機器の効率向上を図ることは重要である。流体の流れを制御するための装置としては、流体の一部をプラズマ化して、プラズマ誘起流を発生させる気流発生装置などの開発が進められている。
【０００３】
この気流発生装置は、高電圧が高周波で印加されると、気流発生装置上にプラズマが生成され、このプラズマ中に存在するイオンの運動量が周辺の中性気体分子に移行して、プラズマ誘起流と呼ばれる、薄い層状の流れを発生させる。
【０００４】
上記したプラズマ誘起流を流れの境界層に作用させることで、境界層の速度分布を変化させたり、擾乱を与えたりすることができる。つまり、このプラズマ誘起流の作用によって、層流から乱流への遷移を強制的に引き起こしたり、渦流を発生させたり、渦流を消滅させたりすることができ、これにより、流体機器の内外における流体の流れを制御して、流体機器の空力特性などを改善することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２５４３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、このような気流発生装置は、流体機器における例えば翼（２次元対称翼など）の前縁付近に設置されることで、翼の前縁での流体の流れ（気流）の失速が改善され、効率的な気流制御を行うことができる。
【０００７】
しかしながら、翼型の中には、上記した翼の前縁付近での気流の失速とは異なり、翼の後縁付近で気流が失速する形状の翼型も存在する。後者の翼型の場合、翼の後縁付近に気流発生装置を設置したとしても、気流発生装置の設置位置よりも上流側の位置で、境界層が発達しその厚さが厚くなってしまうと、十分な気流制御効果が得られないという課題が生じる。
【０００８】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、物体の表面を流れる気流の境界層が厚くなり得る状況においても、十分な気流制御効果を発揮させることができる気流制御装置及び気流制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施の形態の気流制御装置は、層厚縮減機構及び気流発生装置を備えている。層厚縮減機構は、物体の表面を流れる気流の境界層の厚みを縮減する。気流発生装置は、前記物体の表面に設置され、前記層厚縮減機構は、前記物体上における前記気流発生装置の設置位置よりも、前記気流の流れ方向の上流側の位置に設けられている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施の形態に係る気流制御装置の構成を概略的に示す斜視図。
【図２】図１の気流制御装置が備えた気流発生装置の構成を概略的に示す図。
【図３】図１の気流制御装置が備えた層厚縮減機構の構成を示すＡ−Ａ断面図。
【図４Ａ】前縁付近に気流発生装置を設置した翼において、プラズマ誘起流を発生させていない場合（プラズマＯＦＦの場合）の気流の状態を示す図。
【図４Ｂ】前縁付近に気流発生装置を設置した翼において、プラズマ誘起流を発生させた場合（プラズマＯＮの場合）の気流の状態を示す図。
【図５Ａ】風車のナセルの表面を移動する気流を概略的に示す図。
【図５Ｂ】自動車の表面を移動する気流を概略的に示す図。
【図５Ｃ】ヘリコプタの表面を移動する気流を概略的に示す図。
【図６】後縁付近で気流の失速している翼のモデルを示す図。
【図７】ディフューザモデルに作用する気流を概略的に示す図。
【図８Ａ】角部に気流発生装置を設置したバックステップにおいて、プラズマ誘起流を発生させていない場合の気流の状態を示す図。
【図８Ｂ】角部に気流発生装置を設置したバックステップにおいて、プラズマ誘起流を発生させた場合の気流の状態を示す図。
【図８Ｃ】図８Ｂの構成に加えて、バックステップの上流側にトリッピングワイヤを設置したときの気流の状態を示す図。
【図９Ａ】気流発生装置を気流の剥離点付近に設置した翼において、プラズマ誘起流を発生させていない場合の気流の状態を示す図。
【図９Ｂ】気流発生装置を気流の剥離点付近に設置した翼において、プラズマ誘起流を発生させた場合の気流の状態を示す図。
【図１０Ａ】気流発生装置を気流の剥離点付近に設置した翼において、プラズマ誘起流を発生させていない場合の気流の剥離抑制効果を示す図。
【図１０Ｂ】気流発生装置を気流の剥離点付近に設置した翼において、プラズマ誘起流を発生させた場合の気流の剥離抑制効果を示す図。
【図１１Ａ】気流発生装置を気流の剥離点付近に設置した翼において、層厚縮減機構を設けていない場合の構成を示す図。
【図１１Ｂ】図１１Ａの構成において、翼の表面上を流れる気流の移動区間とプラズマ誘起流による剥離抑制効果との関係を示す図。
【図１１Ｃ】気流発生装置を気流の剥離点付近に設置した翼において、層厚縮減機構を設けた場合の構成を示す図。
【図１１Ｄ】図１１Ｃの構成において、翼の表面上を流れる気流の移動区間とプラズマ誘起流による剥離抑制効果との関係を示す図。
【図１２Ａ】気流発生装置を気流の剥離点付近に設置した翼において、層厚縮減機構を設けていない場合の境界層の速度分布を示す図。
【図１２Ｂ】気流発生装置を気流の剥離点付近に設置した翼において、層厚縮減機構を設けた場合の境界層の速度分布を示す図。
【図１３】第２の実施の形態に係る気流制御装置の構成を概略的に示す斜視図。
【図１４】第３の実施の形態に係る気流制御装置の構成を概略的に示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施の形態を図面に基づき説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１〜図３に示すように、本実施形態に係る気流制御装置１０は、層厚縮減機構（境界層厚み縮減部）２０及び気流発生装置３０を備えている。層厚縮減機構２０は、後に詳述するように、翼（物体）１２の表面を流れる気流１５の境界層の厚みを縮減する。一方、気流１５の一部をプラズマ化したプラズマ誘起流を発生させ、このプラズマ誘起流を、厚みの縮減された境界層に作用させる。
【００１２】
気流発生装置３０は、図２に示すように、誘電体３３、３４と、誘電体３３を挟んで対向する一対の第１及び第２の電極３１、３２と、第１及び第２の電極３１、３２間に電圧を印加する放電用電源（電源装置）３５と、を備えている。第１の電極３１は、誘電体３３の表面上に設けられている。第２の電極３２は、誘電体３３と誘電体３４との間に埋設されている。
【００１３】
放電用電源３５は、ケーブル３６を介して第１及び第２の電極３１、３２と接続されており、第１の電極３１と第２の電極３２との間に交番電圧（交流電圧）を印加する。また、放電用電源３５は、例えば、電圧値を増減可能又は周期的に入切可能（間欠的にＯＮ／ＯＦＦ可能）なパルス変調電圧を、第１及び第２の電極３１、３２間に印加するパルス変調機能などを備えている。
【００１４】
ここで、放電用電源３５から、第１及び第２の電極３１、３２間に高電圧が高周波で印加されると、電極間に誘電体バリア放電が起こり、この誘電体バリア放電に伴って放電プラズマが生成される。この放電プラズマ中に存在するイオンの運動量が周辺の中性気体分子に移行して、プラズマ誘起流（薄い層状の流れ）を発生させる。プラズマ誘起流は、第１の電極３１側から第２の電極３２側へ向かうように、第１の誘電体３３の表面上に沿って流れる。
【００１５】
このようなプラズマ誘起流を気流の境界層に作用させることで、境界層の速度分布を変化させたり、擾乱を与えたりすることができる。すなわち、このプラズマ誘起流の作用によって、層流から乱流への遷移を強制的に引き起こしたり、渦流を発生させたり、渦流を消滅させたりすることができ、これにより、翼１２の表面を流れる気流１５を制御して、空力特性などを改善することが可能となる。
【００１６】
ところで、図４Ａ、図４Ｂに示すように、前縁失速を起こしている翼（２次元対称翼）７１の前縁付近に上記した気流発生装置３０と同様の気流発生装置７０を設け、この気流発生装置７０に対しパルス変調制御によって電圧の印加を間欠的に行うと、翼７１の前縁での気流７２の失速が改善され、電圧を連続的に印加する方法に比べて効率的な気流制御が可能となる。特に、パルス変調の周波数を、翼後流で検出した流速変動の卓越周波数付近に設定した場合、大規模剥離流れが翼面に引き寄せられる効果が現れることがわかっている。
【００１７】
このような間欠的な電圧の印加によるプラズマ誘起流の作用のメカニズムについては、翼７１の前縁付近からの２次元的な横渦を放出している場合と、乱流遷移により流れを付着させている場合と、があるといわれている。また、気流発生装置７０の設置位置（第１、第２の電極の設置位置）は、翼に対する気流の剥離点に近い位置とするのが効率的であることもわかっている。
【００１８】
しかしながら、翼型の中には、上記した翼の前縁付近での気流の失速とは異なり、図６のように、翼の後縁付近で気流が失速する形状の翼型も存在する。また、本実施形態では、図５Ａ〜図５Ｃに示すように、気流制御の対象となる物体（流体機器）として、風車のナセル７４、自動車７５やヘリコプタ７６など、種々の流体機器において、流体機器の前縁ではなく、流体機器の後方側の角部等での剥離を制御し、後流（下流側の気流）を整流することを想定している。
【００１９】
そこで、本願発明者らは、流体機器後方の流れの制御方法を複数のモデルを用いて実験的に検討を行った。まず、図６に示すように、後縁付近で気流７２の剥離している翼７１において、後縁近くで流れが剥離する剥離点Ｓの近傍に設置した気流発生装置での剥離抑制を試みたが、十分な効果を得られなかった。次に、図７に示すように、ディフューザモデル７３において、剥離点Ｓの近傍に設置した気流発生装置７０による、圧力回復の促進を試みたが、十分な効果を得られなかった。
【００２０】
さらに、図８Ａに示すように、流体機器のバックステップ７７の角部に気流発生装置７０を設置した気流の再付着促進実験では、プラズマ誘起流によって図８Ｂのように再付着を促進させることができたものの、バックステップ７７の上流側にトリッピングワイヤ７８などが設置されている場合では、図８Ｃのように気流制御効果が低減することが判明した。
【００２１】
これらの結果を総合して考察した結果、翼などの後縁付近に気流発生装置を設置したとしても、気流発生装置の設置位置よりも上流側の位置で、境界層が発達しその厚さが厚くなってしまうと、十分な気流制御効果が得られないという課題が明らかになった。
【００２２】
そこで、本実施形態の気流制御装置１０は、図１、図３に示すように、上述した層厚縮減機構（境界層厚み縮減部）２０を備えている。層厚縮減機構２０は、翼（物体）１２の表面に設置された気流発生装置３０の設置位置よりも、翼１２上における、気流１５の流れ方向の上流側の位置に設けられている。
【００２３】
層厚縮減機構２０は、翼１２の表面を流れる気流１５の一部１５ａを、翼１２の内部１２ａ側へ導くためのスリット（開口）２１を有している。このスリット２１は、翼１２の表面部分に間隙Ｄを隔てた段差２２を設けることによって構成されたスリットである。
【００２４】
より具体的には、層厚縮減機構２０は、図３に示すように、当該層厚縮減機構２０本体における、気流１５の流れ方向の上流側の部位を構成する上流側縮減部２３と、当該層厚縮減機構２０本体における、気流１５の流れ方向の下流側の部位を構成する下流側縮減部２４と、を備えている。上流側縮減部２３の表面は、翼１２の上流側の表面１４を滑らかに延伸するかたちで構成されている。一方、下流側縮減部２４の表面は、翼１２の下流側の表面１６に滑らかに接続されている。
【００２５】
上流側縮減部２３と下流側縮減部２４とは互いにラップする位置関係にあり、上流側縮減部２３は、下流側縮減部２４よりも、翼１２本体の内側に配置されている。上流側縮減部２３と下流側縮減部２４との間隙Ｄは、数ミリオーダ又は数十ミリオーダで構成されている。
【００２６】
層厚縮減機構２０では、翼１２の表面１４を流れてきた気流１５は、スリット２１を通過する際に、下流側縮減部２４の先端部分Ｅで分断され、気流１５の一部は、上流側縮減部２３の後端部からスリット２１内に流入し、一方、気流１５の残りは、下流側縮減部２４の表面及び翼１２の表面１６を流れる外部流となって、新たな境界層を形成する。この際、角部流側に新たに形成された境界層の厚みは、もとの境界層の厚みよりも薄くなる。
【００２７】
下流側縮減部２４の先端部分Ｅの形状は、極力薄い板状にするか、楔状（シャープエッジ）にするか、又は、できるだけ曲率半径を小さくした曲面にすることが望ましい。第１及び第２の電極３１、３２を含む気流発生装置３０は、下流側縮減部２４よりも下流側の翼１２の表面１６上に配置されている。
【００２８】
第１の電極３１の表面は、翼１２の表面１６と同一面（面一）となるように設置されている。なお、第１の電極３１は、その表面が露出しないように埋設されていてもよい。
一方、第２の電極３２は、図３に示すように、第１の電極３１の設置位置よりも、気流１５の流れ方向の下流側に設置位置をシフトさせて配置されている。この第２の電極３２は、第１の電極３１よりも、翼１２の表面１６からさらに深い位置に埋設されている。
【００２９】
ここで、図９Ａは、気流制御装置１０を作動さていないときの、翼１２の後縁付近（又は車両の後方付近）での流体の流れ（気流１５）を模式的に示した図である。一方、図９Ｂは、気流制御装置１０を作動させたときの、翼１２の後縁付近（又は車両の後方付近）での流体の流れ（気流１５）を模式的に示した図である。
【００３０】
図９Ａ、図９Ｂに示すように、気流発生装置３０が備える第２の電極３２は、翼（物体）１２の表面１６を流れる気流（外部流れ）１５の剥離点Ｓ0の近傍に設置されることが望ましい。また、放電用電源３５によって印加される交番電圧の周波数、またはパルス変調周波数は、放電を印加しない状態で、剥離点Ｓ0から断続的に放出される渦流１７の卓越周波数ｆｓに近い周波数とすることが好ましい。具体的には、これらの周波数は、卓越周波数ｆｓの±１０％に制御されることが好ましい。
【００３１】
この範囲が好ましいのは、この範囲内であれば放電のエネルギで効率的に渦流１７の放出現象を共鳴させ、渦流１７を強化することができるからである。また、気流発生装置３０の第１及び第２の電極３１、３２間における誘電体３３の材質は、特に限定されるものではなく、公知な固体の誘電材料が適用されている。誘電体３３の材質としては、例えば電気的絶縁材料である、酸化アルミニウム（アルミナ）、マイカなどの無機絶縁物、ポリイミド、ガラスエポキシ、ゴム、ガラスなどの有機絶縁物などが挙げられ、用途に応じて最適な誘電材料を選択して使用することが可能である。なお、層厚縮減機構２０の上流側縮減部２３及び下流側縮減部２４を翼（物体）１２本体と一体で形成してもよいし、上流側縮減部２３及び下流側縮減部２４と、翼１２本体と、を個別に形成した後、一体化させるようにしてもよい。
【００３２】
次に、本実施形態の気流制御装置１０の動作（気流制御方法）について説明する。
図９Ａに示すように、気流１５は、最初の段階では、翼１２の表面の曲率に沿って流れるが、剥離点Ｓ0において剥離を生じる。剥離の際、翼１２の表面に平行かつ気流１５の流れ方向に垂直な軸をもつ横渦（渦流）１７が発生する。境界層は、非定常に、図９Ａに示す剥離状態と図９Ｂに示す付着状態とを繰り返す状態となっており、この剥離と付着の繰り返しのなかで、横渦１７が気流１５の流れ方向に断続的に放出される。剥離点Ｓ0の位置は、翼（物体）１２の表面形状や気流１５の速度（主流速度）などによって定まる。
【００３３】
そこで、流れが剥離を生じる場合に、気流制御装置１０を作動させる。この場合、気流発生装置３０の第１及び第２の電極３１、３２間に放電用電源３５によって例えば交番電圧が印加され、翼１２の表面上にプラズマを生じさせる。このプラズマ中のイオンが電界から受ける力が気体に伝達されることで、プラズマ誘起流が発生する。なお、プラズマ誘起流は、気流１５の流れ方向に沿って流れるように発生させることが好ましいが、特に境界層に上乱を与えたいときなどは、プラズマ誘起流の向きを逆にしてもよい。プラズマ誘起流が発生すると、プラズマ誘起流により気流の境界層の低速度部分が加速され、速度分布に有効な影響を与える。
【００３４】
例えば、交番電圧を印加された場合、プラズマは交番電圧の周波数によって断続的に発生するため、プラズマ誘起流は交番電圧の周期にあわせて断続的に発生する。また、交番電圧を印加する際、電圧の印加を断続的に制御するパルス変調制御を行った場合、プラズマ誘起流は、このパルス変調制御の周波数に対応して断続的に発生する。
【００３５】
図９Ａ、図９Ｂに示すように、気流発生装置３０を作動していない場合、翼１２の後縁付近における横渦１７の状態は、前述したように不安定な状態である。これに対して、図１０Ａ、図１０Ｂに示すように、気流発生装置３０を設けている場合、例えば印加する交番電圧の周波数又はパルス変調の周波数ｆｃ、つまり断続的に発生するプラズマ誘起流の周波数を、翼１２の後縁付近から放出される渦流（横渦）の卓越周波数ｆｓに同調させると、放出されていた横渦１７が共鳴してエネルギが注入され、横渦１７が強化される。横渦１７が強化されると、横渦１７のもつ減圧分の作用、または、横渦１７による境界層内外の運動量交換により、翼１２の表面付近の流れが翼１２の表面に引き寄せられる。
【００３６】
この結果、図１０Ｂに示すように、大規模な剥離が抑えられ、流体の流れ（気流１５）は、翼１２の表面に付着するようにして移動する。これにより、翼１２では、揚力が向上したり、抵抗が低減したりするなどの効果が得られる。
【００３７】
ここで、上記した電極間に印加する交番電圧の周波数又はパルス変調の周波数ｆｃは、前述した電圧を印加していない場合に放出される渦流（渦流の放出周波数）と対応した卓越周波数ｆｓに基づいて設定される。なお、周波数ｆｃは、卓越周波数ｆｓと完全に等しくなくとも、卓越周波数ｆｓに対して±１０％の範囲の値であれば十分な気流制御効果が得られる。渦流の卓越周波数ｆｓと、交番電圧の周波数又はパルス変調の周波数ｆｃと、が等しくない場合には、卓越周波数ｆｓが周波数ｆｃに収斂する。
【００３８】
渦流の卓越周波数ｆｓは、風速の関数として、あらかじめ計測してデータベース化しておき、運用時には主流速度のみを定めることで卓越周波数ｆｓを決めることができる。このため、交番電圧の周波数制御を容易に行うことができる。また、図１０Ｂに示すように、気流１５の剥離点は、気流発生装置３０の効果によって、当該図１０Ｂ中のＳoffからＳonに移動し、このＳoffからＳonまでの距離ΔＳを、プラズマ誘起流による剥離抑制効果（プラズマ効果ΔＳ）とみなすことができる。
【００３９】
次に、図１１Ａ〜図１１Ｄに基づき、気流発生装置３０よりも上流側に設置された層厚縮減機構（境界層厚み縮減部）２０の作用について説明する。
【００４０】
図１１Ａ、図１１Ｂは、層厚縮減機構２０を設けていない場合の、助走区間（翼の表面上を流れる気流の移動区間）Ｌと、プラズマ効果（プラズマ誘起流による剥離抑制効果）ΔＳと、の関係を示したものである。図１１Ａ、図１１Ｂに示すように、助走区間Ｌの長さが長くなるほど、プラズマ効果ΔＳは小さくなり、Ｌがある閾値以上に長くなると、プラズマ効果はほとんど観測できなくなる。
【００４１】
一方、図１１Ｃ、図１１Ｄは、層厚縮減機構２０を設けた場合の、助走区間Ｌとプラズマ効果ΔＳとの関係を示したものである。図１１Ｃ、図１１Ｄに示すように、層厚縮減機構２０を設けた場合、プラズマ効果ΔＳは、助走区間Ｌの長さの影響を受け難くなる。
【００４２】
図１１Ａ〜図１１Ｄに示した結果になる理由を、さらに図１２Ａ、図１２Ｂに基づき説明する。図１２Ａは、層厚縮減機構２０を設けていない場合の、上記した助走区間から剥離点までの境界層の速度分布を示している。ここで、図１２Ａ中の横軸ｖは、流速を表しており、この図１２Ａの速度分布では、物体の表面は、摩擦によって速度が遅くなることを示している。この図１２Ａ中のＸ0，Ｘ1，Ｘ2は、翼（物体）１２の表面上における位置を示している。位置Ｘ0と位置Ｘ1とでは速度分布が異なっている。つまり、位置Ｘ0では、翼１２の表面上を流体が流れ始めた（気流が移動し始めた）ところであり、境界層は薄い状態である。位置Ｘ0から位置Ｘ1まで気流が移動（助走）するあいだに境界層の厚みが厚くなり、さらに、翼（物体）１２の後縁付近の曲率面上を通過して、気流発生装置３０の設置されている位置Ｘ2に到達する時点では、境界層が非常に厚くなる。
【００４３】
一方、図１２Ｂは、層厚縮減機構２０を設けた場合の、上記した助走区間Ｌから剥離点までの境界層の速度分布を示している。位置Ｘ0では、翼１２の表面上を流体が流れ始めたところであり、境界層は薄い状態である。位置Ｘ0から位置Ｘ1まで気流が移動するあいだに境界層の厚みは厚くなるものの、気流が層厚縮減機構２０を通過すると境界層の厚みは薄くなる。
【００４４】
さらに、翼（物体）１２の後縁付近の曲率面上を通過して、気流発生装置３０の設置されている位置Ｘ2に到達するまでに境界層の厚みは増大するものの、位置Ｘ2に設置された気流発生装置３０の作用によって、位置Ｘ2における境界層の厚みは、図１２Ａに示す状態と比べて薄くなる。この薄くなった境界層にプラズマ誘起流による加速や擾乱を与えることで、プラズマ効果を発現させることができる。
【００４５】
既述したように、本実施形態の気流制御装置１０及び気流制御方法によれば、翼などの流体機器の後方側を流れる気流の境界層が十分に発達してしまう状況においても、気流発生装置３０の上流側に設置した層厚縮減機構２０の作用によって、気流発生装置３０の設置位置での境界層の厚みを縮減できるため、プラズマ誘起流による気流制御効果（気流の剥離抑制効果）を十分に発揮させることができる。
【００４６】
＜第２の実施の形態＞
次に、第２の実施の形態を図１３に基づき説明する。図１３に示すように、本実施形態の気流制御装置８０は、第１の実施形態の気流制御装置１０が備えていた層厚縮減機構２０に代えて、層厚縮減機構９０を備えている。層厚縮減機構９０は、層厚縮減機構２０のスリット（開口）２１に代えて空隙（開口）９１を有している。
【００４７】
この空隙９１は、気流１５の流れ方向に対して、翼（物体）９２の表面上を横断するように設けられている。この空隙９１は、翼９２の表面を流れる気流（境界層）９５の一部を、翼９２の内部９２ａ側へ導く（吸い込む）ための開口として機能するものである。
【００４８】
したがって、第２の実施形態の気流制御装置８０においても、気流発生装置３０の上流側に設置した層厚縮減機構９０により境界層の厚みを縮減できるため、下流側の気流発生装置３０が発生させるプラズマ誘起流の作用によって十分な気流制御効果を得ることができる。
【００４９】
＜第３の実施の形態＞
次に、第３の実施の形態を図１４に基づき説明する。図１４に示すように、本実施形態の気流制御装置１００は、第１の実施形態の気流制御装置１０が備えていた層厚縮減機構２０に代えて、層厚縮減機構１１０を備えている。層厚縮減機構１１０は、層厚縮減機構２０のスリット（開口）２１に代えて多孔面１１１を有している。
【００５０】
この多孔面１１１は、翼（物体）１１２の表面上の所定の面積を網羅するように設けられている。多孔面１１１が有する複数の孔は、気流１１５の流れ方向に沿って配列されている。この多孔面１１１は、翼１１２の表面を流れる気流（境界層）１１５の一部を、翼１１２の内部１１２ａ側へ導く（吸い込む）ための開口として機能するものである。
【００５１】
したがって、第２の実施形態の気流制御装置１００においても、気流発生装置３０の上流側に設置した層厚縮減機構１１０により境界層の厚みを縮減できるため、下流側の気流発生装置３０が発生させるプラズマ誘起流の作用によって十分な気流制御効果を得ることができる。
【００５２】
以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、物体の表面を流れる気流の境界層が厚くなり得る状況においても、十分な気流制御効果を発揮させることができる。
【００５３】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５４】
１０，８０，１００…気流制御装置、１２，９２，１１２…翼（物体）、１２ａ，９２ａ，１１２ａ…翼の内部、１４，１６…翼の表面、１５，９５，１１５…気流、１７…渦流（横渦）、２０，９０，１１０…層厚縮減機構、２１…スリット（開口）、２２…段差、２３…上流側縮減部、２４…下流側縮減部、３０…気流発生装置、３１…第１の電極、３２…第２の電極、３３，３４…誘電体、３５…放電用電源、９１…空隙（開口）、１１１…多孔面、Ｅ…下流側縮減部の先端部分。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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