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Small Propulsion Machine in Cryogenic Fluid in Next-Generation Energy Society

Research Project

Project/Area Number 17K06267
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Intelligent mechanics/Mechanical systems
Research InstitutionAkita Prefectural University

Principal Investigator

Futamura Muneo  秋田県立大学, システム科学技術学部, 助教 (80404854)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 佐藤 明  秋田県立大学, システム科学技術学部, 教授 (50211941)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2019: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords小型推進マシン / ジェット型推進 / 低温流体 / 液体窒素 / 小型遊泳マシン / 噴流 / ジェット推進 / 電磁振動子 / 低温動作アクチュエータ / 低温液体ジェット
Outline of Final Research Achievements

We develop a small swimming machine in cryogenic fluid for maintenance of superconducting applications. The small swimming machine comprises an acrylonitrile butadiene styrene resin body encapsulating a nichrome wire. The vaporized nitrogen gas jet from an exit of the body was observed using a high-speed camera.The dependence of the injection velocity on the injection diameter was clarified. By constructing the machine body with two parts, the repetition of the injection action was enabled.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で用いた液体窒素を含む低温流体は,低密度・低粘度・低温のために使用部材が限られるなど,これまでに研究されている常温の流体中を推進する機構とは異なる.そのような,従来研究されていない環境における効率的な小型マシンを開発したものである.本研究は,流体力学的には,通常のレイノルズ領域とは異なり,未だ詳細に研究されていない範囲を実験的に調べたものであり,流体力学的に新しい知見を得るものである.
また,今後の社会における液体水素や液体窒素の普及に対応するために,低温流体中を駆動する小型マシンの開発に資す知見を得るものであり,本研究の社会的意義は大きい.

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] 液体窒素中を推進する電磁振動子を用いた小型マシン2018

    • Author(s)
      二村宗男
    • Journal Title

      秋田県立大学ウェブジャーナルB(研究成果部門)

      Volume: 5 Pages: 6-10

    • NAID

      120006530471

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 液体窒素中を推進する小型遊泳マシンの検討2019

    • Author(s)
      二村 宗男, 佐藤 明
    • Organizer
      日本機械学会 第29回設計工学・システム部門講演会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 液体窒素中で動作する小型遊泳マシン2017

    • Author(s)
      二村宗男,佐藤明
    • Organizer
      日本機械学会東北支部 第53期講演会
    • Related Report
      2017 Research-status Report

URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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