トレーサーを必要としない超音波流速分布計測技術の開発

• Project/Area Number: 25K01163
• 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: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 芳田 泰基 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (40908810)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 和田 守弘 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (60738293)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2027: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2026: ¥8,580,000 (Direct Cost: ¥6,600,000、Indirect Cost: ¥1,980,000); Fiscal Year 2025: ¥8,710,000 (Direct Cost: ¥6,700,000、Indirect Cost: ¥2,010,000)
• Keywords: 超音波 / 流速計測 / 微粒子

Outline of Research at the Start

鉱物粒子や、コロイド、微生物等、その場の液体環境にある極微小な分散体で流速分布計測を目指す。通常のトレーサーはおよそ100 μmだが、0.01 μmの分散体で計測する挑戦となる。単に周波数を上げるだけでは、超音波の減衰を増長するだけで、流速分布は計測できない。着眼したのは、分散体は流線に配向し、渦による粗密を発生するという物理である。つまり、分散体群の分布パターンで変調された超音波を捉えるという発想である。独自性は、波長を短くするのではなく、波形を群に対し最適化することにある。0.01 μmの分散体群で流速分布を計測する新方式は、これまで計測を放棄してきた環境での流動計測を実現させる。