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磁場に反応する新しい機能性流体を用いたしゅう動装置に関する基礎的研究と応用開発

Research Project

Project/Area Number 11750135
Research Category

Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Fluid engineering
Research InstitutionAkita Prefectural University

Principal Investigator

島田 邦雄  秋田県立大学, システム科学技術学部, 助教授 (80251883)

Project Period (FY) 1999 – 2000
Project Status Completed (Fiscal Year 2000)
Budget Amount *help
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2000: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 1999: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywords機能性流体 / 磁性流体 / MR流体 / しゅう動 / トライポロジー / 磁場 / 凝集 / 流体摩擦
Research Abstract

本研究は,2年間にわたって行った研究であり,昨年度に付いては既に報告済みなので,本年度での研究成果を以下に示す.
まず,磁場に反応する新しい機能性流体を開発し,その粘度特性を色々なタイプの回転粘度計を用いて実験的に調べた.また,従来の磁場に反応する機能性流体として,磁性流体やMR流体についても同様の粘度測定を行い,比較検討した.さらに,この磁場に反応する新しい機能性流体を用いた,しゅう動装置を試作し,本装置における動摩擦力に及ぼす磁場,及び,しゅう動装置における重り,速度等の影響についての基礎実験を行った.また,従来の磁場に反応する機能性流体としての磁性流体やMR流体についても同様の実験を行い,比較検討した.その結果,どのような条件下において,新しく開発しした機能性流体が最適であるかについての重要な知見を得ることができた.すなわち,その測定結果により,特許申請に至る実機の製作が可能となった.
一方,この実験に先駆けて,粒子の凝集が最重要キーポイントとして挙げられることから,磁場下における粒子の凝集の流動場内での振る舞いについての理論モデルを提案した.これは,粒子の濃度分布を考慮した,従来にはない,新しい理論モデルであり,流動下における機能性流体の実験値とよく合うモデルである.このモデルは,従来の磁場に反応する機能性流体に導入して理論的成功をみているものであるが,磁場に反応する新しい機能性流体に適用した場合には,実験結果と十分満足した一致をみることは,ある条件下では限界があるという結果を得た.
これらの研究成果は,平成12年度のみならず,平成13年度において国内外における学会において発表する予定である.

Report

(2 results)
  • 2000 Annual Research Report
  • 1999 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All Other

All Publications (7 results)

  • [Publications] Knuio SHIMADA and Toyohisa FUJITA: "A device to regulate rotational speed utilizing a rotating regulator with electrorheological fluid"Experimental Mechanics. Vol.40,No.2. 231-240 (2000)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] Kunio SHIMADA,Hitoshi NISHIDA and Hiroshi YAMAGUCHI: "Theoretical analysis of the hydrodynamic characteristics of electrorheological fluid in a parallel duct flow"Applied Mechanics and Engineering. Vol.5,No.4. 803-820 (2000)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] 島田邦雄,神山新一,山口博司: "磁場と温度場を利用した磁性流体の駆動速度に関する理論予測"日本AEM学会誌. 8巻4号. 50-54 (2000)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] Knuio SHIMADA,Shinichi KAMIYAMA,Toyohisa FUJITA,Makio IWABUCHI,Hitoshi NISHIDA and Kenichi OKUI: "Rheology of ERF on various flow fields"Intemational Journal of Modern Physics B. Vol.13,No14-16. 1886-1892 (1999)

    • Related Report
      1999 Annual Research Report
  • [Publications] Kunio SHIMADA,Shinichi KAMIYAMA and Makio IWABUCHI: "Effect of a magnetic field on the performance of an energy conversion system using magnetic fluid"Journal of Magnetism Magnetic and Materials. Vol.201. 357-360 (1999)

    • Related Report
      1999 Annual Research Report
  • [Publications] H.YAMAGUCHI,I.Kobori,Y.Uehata and K.SHIMADA: "Natural convection of magnetic fluid in a rectangular box"Joumal of Magnetism Magnetic and Materials. Vol.201. 264-267 (1999)

    • Related Report
      1999 Annual Research Report
  • [Publications] Kunio SHIMADA,Shinichi KAMIYAMA and Hiroshi YAMAGUCHI: "Numerical analysis on thermohydrodynamics for energy conversion devices with straight and expansion ducts"Proceedings of 3rd ASME/JSME Joint Fluid Engineering Conference. FEDSM99-7132 (1999)

    • Related Report
      1999 Annual Research Report

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Published: 1999-04-01   Modified: 2016-04-21  

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