ニューズレター

流れ 2014年1月号 目次

― 特集テーマ:流体工学部門講演会 ―

  1. 巻頭言
    (大嶋,高橋,吉川)
  2. 伊都キャンパスと伊都国
    西谷正(海の道むなかた館館長(九州大学名誉教授))
  3. 風力エネルギー高度利用のための同軸型電磁エネルギー変換装置の開発と性能評価
    谷田彬,高奈秀匡(東北大学)
  4. 回転チャネル乱流中に発生する大規模間欠構造の強化と減衰
    石田貴大(東京理科大学)
  5. 「壁面噴流中のせん断応力変動計測の試み」-第91期日本機械学会流体工学部門講演会に参加して-
    沢田拓也,寺島修,酒井康彦,長田孝二,式田光宏,伊藤靖仁(名古屋大学)
  6. 乱流・非乱流界面近傍の反応場に関する研究
    内藤尭啓,渡邉智昭,酒井康彦,長田孝二,伊藤靖仁,寺島修 (名古屋大学)
  7. 流れの夢コンテストという貴重な経験を通して
    尾崎翼,大久保順平,小林寛尭,藤田広大(北海道大学)
  8. 夢コン作品製作記
    藤田広大,小林寛尭(北海道大学)

 

夢コン作品製作記

 


藤田 広大
北海道大学

小林 寛尭
北海道大学

1. はじめに

 私はLFCサッカー部代表として,九州大学にて行われた第12回流れの夢コンテストに参加した.LFCとは私が所属する,流れ制御研究室(Laboratory for Flow Control)のことである.その夢コンでLFCサッカー部は光栄にも一樹賞を受賞し,さらにはLFCとして共に参加したLFC天文部は最優秀賞を受賞することができた.ここでは風ットボールを考案した私がLFCサッカー部についての話をしたいと思う.

 

2. 「風ットボール」

 まず,我々LFCサッカー部が夢コンに向けて制作した「風ットボール」についてご紹介しておきたい.簡単に言うと,テーブルサッカーと流体力学が融合したもの,それが風ットボールである.選手の人形がくくりつけられた棒を手で回すことによりボールを蹴る.サッカーのボードゲームである.一方,風ットボールは人形の代わりに棒に対して平板ブレードを取り付けている.この平板ブレードを回転させることでブレード周りに風を起こし,ボールに直接触れることなくボールを蹴る.完成予想図(図1)を見てもわかる通り,装置としては単純なものであり,操作も軸を回転させるだけなので容易である.

 では,どのようにしてこの風ットボールが完成したのか,どうやって一樹賞を受賞することができたのか.ひとえに研究室の方々のおかげであるといえよう.


Fig.1 A design of Wind Football

 

3. 装置の制作「頼れる技術者 山保さん」

 山保さんはLFCに所属する技術職員の方である.長年,研究で必要な備品の管理や実験装置の製作など,LFCを技術面で支えてくださっている.風ットボールの構想が固まったコンテスト2週間前,私はすぐにアイデアを紙に書き起こした.そして早速「風ットボール」の完成予想図ラフスケッチを山保さんに目を通していただいた.風ットボールとはどんなゲームなのか,流体力学とどうつながるのかというようなコンセプトの部分から,ブレードの枚数や回転に対する強度の評価などゲーム性の追求する上で必要な部分まで,たくさんの相談と注文をさせていただいた.すると「2,3日で完成できるから大丈夫!」と,コンテストが迫っている中でなんとも頼もしい言葉である.そして山保さんの言葉通り,想像していた物は1〜2日ですぐに出来上がった.出来上がった作品がこちらである(図2).


Fig.2 A photo of Wind Football

 私のアイデア,意向,要求がしっかりと形になっている.さらに完成品には技術者山保のこだわりがある.持ち運びが簡単なように全て分解可能にしたり,アクリル加工面を磨き上げたり,高速回転可能な軸回転部分の取手をつけたり,形状が異なる回転ブレードを作ってみたり.全く予想していたよりもはるかにすばらしいものが出来上がった.山保さん曰く,「あとは藤田さんのプレゼンにかかっている,がんばって!」ということだったが,このようなすばらしい物を作って頂いて賞を取らない訳にはいかないのである.賞を狙うという意味では予期せずプレッシャーとなってしまったが,風ットボールという作品を完成させる点ではもちろんとても心強いものとなった.

 先程も説明したが風ットボールとはサッカーと流体力学のボードゲームである.ゲームであるからには実際にプレーできなければ面白くもなんともない.完成後,試しに研究室の友人らと試合を行った.風ットボールというゲームになれるまで何分か時間を要するが,慣れてしまえば得点が均衡した試合展開になることも多く,盛り上がることができた.プレイヤーが楽しみ,時間を忘れて遊ぶことができたのが何よりもよかった.

 

4. 可視化実験「B4小林の存在」

 私がこれを作ろうと考えた時,まず初めに頭に浮かんだ頼りになる人物は彼である.小林君はLFC研究室の同期で学部4年であり,風車まわりの流れの可視化を研究している.特筆すべき点は彼の行動力にあると私は考える.ひとたび実験を行おうと思ったなら,次の瞬間には実験の準備に取り掛かる.準備中もただただ準備のことばかり考えているわけではない.常に先の行動,結果を予測して何か問題があれば対策を考え,気づけばすでに問題など解決している.そんな彼に「風ットボールのブレードまわりの可視化をして,コンテスト発表の目玉にしたい!」と伝えたところ,すぐさま可視化実験は始まった.

 風車が風を受けて回転するのと違い,風ットボールのブレードは自ら回転することで風を起こす.風車まわりの流れの可視化を行う場合は一様流中に風車を設置してトレーサー粒子を流す.しかし無風の中にある風ットボールではそのようなことができない.そこで透明なアクリルの箱のなかにブレードを取り付け,トレーサーを充満させてアクリルの箱を通して撮影を行った.

 小林君のアイデアである.

 気体の流れ場の可視化に関して経験がなかった私は,基本的に小林君の手伝いと実験への口出しをしていたのだが,2日もかからない内に可視化動画が出来上がった.(動画1)


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Movie.1 Visualization of flow field around a rotating blade

 中心部分にはブレード断面があり,回転するブレードが渦を放出している様子を表している.白い部分がトレーサーであるスモークの層,黒い部分が空気の層と,発生した渦や流れが見えやすいように2つの層に分けた.

 これももちろん小林君のアイデアである.

 風ットボールの試合球である発泡スチロールのボールは,この渦にぶつかることで運動量を受け取り飛んで行く.可視化方法の提案,実験系の構成,撮影の工夫,風ットボールの魅せ方,などなど小林君が取り組んでいる風車研究の知見が生かされこのようなすばらしい資料を作成することができた.おかげで風ットボールという作品を深く理解してコンテストに望むことができたのである.

 会場では多くの先生方,学生の皆さん,一般の来場者の方々にお越しいただき,可視化動画を見ていただいたり風ットボールを動かしていただいたりした.
「渦放出がとてもきれいに見える.」
「回転体周りの流れの可視化として大変興味深い.」
「ブレードから渦が剥離する様子が非常によくわかる.」
など実際に会場にて流体力学専門家の方々から高い評価を受けた.

 

5. コンテスト発表にむけて「B4尾崎の存在

 第12回流れの夢コンテストの最優秀賞受賞者をご存じだろうか.LFC研究室で自分の同期4年である尾崎君である.今回の流れの夢でも彼の発表は高く評価されていた.今回の流れの夢コンテストではプレゼンの部と作品実演の部の二部構成で行われ,それぞれ審査されるのだが,彼はほとんどそのプレゼン力で最優秀賞を受賞したといっても過言ではない.と私は思っている.形式にとらわれない斬新な発表スタイルは,研究室内でも一目置かれていて,月に1回ほどある研究発表の場でもそのプレゼン能力は遺憾なく発揮されている.

 私は当初,夢コンのプレゼンに自信がなかった.すばらしい装置とすばらしい可視化動画をうまく伝える方法がなかなか思い浮かばずにいたのだ.そんな自分を心配して,尾崎君は進んでプレゼンチェックをしてくれた.自分では気づかない,風ットボールを他人にどう魅せるかということを客観的な立場から教えてくれたことで,プレゼンの面白さや奥深さが増した.そんな尾崎君を頼りに,北海道から九州へ向かう飛行機の中でも隣に座った尾崎君に原稿をチェックしてもらった.コンテスト前日の深夜も,尾崎君の宿泊部屋に押しかけプレゼンの練習をさせてもらった.

 その結果,自分のプレゼンを含めた風ットボールという作品に対してより自信をもつことができ,本番ではその魅力を臆することなくご来場の方々に伝えることができたのではないだろうか.同じくコンテストに参加していた学生の方には,「LFCの学生の発表は他と違った面白い発表をするので飽きない.」とお褒めの言葉を頂くことができた.

 

6. おわりに

 「プラネタ流体の方はうまくいきそうなのに風ットボールのほうはダメかもしれない…」コンテストが終わるまでアイデアが浮かばない時や,プレゼン準備が滞っていた時にはそんな不安を悶々と感じていた.というのも実は,LFCが夢コンに参加して賞を取らなかったことは今までにない.自慢をしているわけではない.参加すれば賞をとってしまうのである.決して自慢をしているわけではない.この流れを止めてはならないと,当然ながらプレッシャーを感じていた.それに加えて共に参加する尾崎君の作品はとても完成度が高いように思えて,勝手にプレッシャーとなっていた.自分だけ賞を取れないのは悔しい.

 しかし,蓋を開けてみれば,一樹賞という大変名誉ある賞を頂くことができたのである.共に参加した尾崎君と賞を取ることができた何よりも嬉しい.この賞をいただくことができたのはLFC研究室の多くの人達の力があったからである.もちろん本稿で紹介した3人以外にもたくさんの方に支えていただいた.作品を作り上げ,満足のいく結果を収めるために必要なことはたくさんあると思う.今回の夢コンを通してわかったことは,たくさん人たちに頼り,協力してもらうという姿勢がその1つであるということだ.

 最後に,第12回流れの夢コンテスト実行委員長である九州大学の半田太郎先生をはじめとする実行委員の方々には,夢コン全体を通して様々お世話をしていただきました.この場を借りてお礼を申し上げます.

更新日:2014.1.16