1989 Fiscal Year Annual Research Report
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01460109
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
神山 新一 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (80006171)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山崎 堯右 高知大学, 農学部, 教授 (00036724)
小山 忠正 東北大学, 流体科学研究所, 助手 (80006189)
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| Keywords | 磁性流体 / 気液二相流 / エネルギ-変換 / 磁場 / 圧力上昇 |
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| Research Abstract |
磁性流体を作動流体とする新しいエネルギ-変換技術開発のための基礎研究として、気液二相流の利用による流体駆動方式を確立することを目的に、非一様磁場下での磁性流体の沸騰による気液二相流動特性の解明を試みた。すなわち、ヘキサンを母液とする低沸点磁性流体の垂直管内加熱沸騰二相流を想定し、分離流モデルの一次元流の基礎式を解き、特に、同一液流速およびクオリティ下での磁場の印加による圧力上昇効果の検討を行った。
実験的検討としては、低沸点磁性流体の母液の選定を行い、ヘキサン(沸点【approximately equal】70℃)の加熱沸騰二相流の気泡発生状況の可視化実験を行い、良好な気泡流の流動条件を検討した。ついで、ヘキサンベ-ス磁性流体の沸騰二相流の圧力分布に及ぼす磁場の影響の解
以上の基礎実験結果に基づき、磁性流体二相流を利用したエネルギ-変換装置のモデル試験装置を試作し、熱エネルギ-を注入し、可動部なしに流体を駆動するエネルギ-変換方式の実証試験を試み、理論的考察で推定した圧力上昇効果がえられることを確認した。
なお、気液二相流下の音波の伝ぱ速度に及ぼす磁場の影響を理論的ならびに実験的に検討し、磁場の強さの増大とともに音速も増大することを明らかにした。しかし、粒子の一様分散を仮定した磁性流体の基礎式を用いた理論解析結果は、実験結果を定性的に説明するのみで、定量的には満足な結果はえられないので、今後、粒子の凝集を考慮した理論解析手法を用いての考察を進める予定である。
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[Publications] S.Kamiama and A.Satoh: "Pipe Flow Problems and Aggregation Phenomena on Magnetic Fluids" Abstracts of 5th International Conferonce on Magnetic Fluids,Riga. 115-116 (1989)
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[Publications] T.Yamasaki,M.Tsubota and S.Kamiyama: "Sound Wave Propagation in Two-Phase Flow of Magnetic Fluid" Abstracts of 5th International Conferonce on Magnetic Fluids,Riga. 132-133 (1989)
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[Publications] 神山新一,神谷卓伸: "磁性流体の沸騰による気液二相流動特性" 日本機械学会流体工学講演会. (1990)
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[Publications] 神山新一: "磁性流体入門" 産業図書, 133 (1989)
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[Publications] 神山新一: "磁性流体の製法・特性とその応用 第14章 磁性流体のエネルギ-変換システムへの応用" 応用技術出版, 19 (1989)
