超音波トモグラフィ法の高度化による磁場印加時の液体金属二相流の流動評価とモデル化

• Project/Area Number: 25K01159
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 19010:Fluid engineering-related
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 村川 英樹 神戸大学, 工学研究科, 准教授 (40467668)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊藤 大介 京都大学, 複合原子力科学研究所, 特定准教授 (30630024) ; 杉本 勝美 神戸大学, 工学研究科, 助教 (40420468)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2027: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2026: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000); Fiscal Year 2025: ¥9,230,000 (Direct Cost: ¥7,100,000、Indirect Cost: ¥2,130,000)
• Keywords: 液体金属二相流 / 超音波トモグラフィ / 電磁流体

Outline of Research at the Start

液体金属中の気泡流動現象を可視化・評価するために，高速超音波トモグラフィ（UT）法の高度化として機械学習アルゴリズムを導入する．これにより，気泡検出精度の向上，及び気泡の三次元形状評価を可能とし，フェーズドアレイ超音波法を併用することで，液体金属中を流動する気泡挙動の三次元ダイナミクス計測を実現する．ガリウム合金をモデル系とし，水平磁場を印加した静止液体金属中を上昇する気泡に対して，気泡形状，ボイド分布，気泡軌跡の実験データを取得する．気泡形状と後流渦の評価，磁場強度と磁場印加方向の違いによる気泡軌跡への影響について評価し，磁場印加時の液体金属二相流への影響を適切に考慮したモデルを提案する．