シミュレーションによる偏平型香りプロジェクタの性能検証

摘要

我々は，香りの時空間的な制御を行う一手段として，香りプロジェクタの研究開発を進めている．これは，空気砲の原理を用い，渦輪に香りを載せて特定のユーザへ局所的に香りを提示する装置である．香りプロジェクタを各種機器に組み込むためにはコンパクト化が必要であり，開口径と押し出される体積を保持しつつ全体の体積を削減した，扁平型空気砲を検討している．これまでに，待機時の内部容積を原理的にゼロとすることが可能な前面変動型扁平空気砲を開発し，その動作検証を行ったが，本研究では，さらに流体シミュレーションを利用して，扁平型空気砲による空気の挙動を解析する．シミュレーションによる結果と実機による観測結果を比較検証した上で，射出速度のなどのパラメータが渦輪挙動に及ぼす影響を調査する．%We have developed scent projectors as a means of controlling scents in time and space. A scent projector is a device that delivers scented air to a specific user, by letting a scent carried by a vortex ring that is shot from an air cannon. In order for scent projectors to be embedded in various systems, it is necessary to make scent projectors more compact. We have developed a flat, front-plane-drive air cannon whose inner volume in the idle status can be reduced to zero, while keeping the sufficient aperture size and the volume of the air pushed out of the aperture. In this study, we examine the performance of our flat, front-plane-drive scent projector by using computer fluid dynamics simulation. We found several characteristics specific to a flat, front-plane-drive air cannon, including that the travel speed of the vortex ring is faster than a back-plane-drive air cannon.