2008 Fiscal Year Annual Research Report
マイクロ実験流体力学による総合的制御システムの構築
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18360093
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
本阿弥 真治 Tokyo University of Science, 工学部, 教授 (30089312)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
元祐 昌廣 東京理科大学, 工学部, 助教 (80434033)
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| Keywords | マイクロ熱流体 / 実験流体力学 / 流れの制御 / マイクロデバイス / マイクロセンサ / ステレオマイクロPIV / マイクロアクチュエータ / マイクロジェット |
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| Research Abstract |
総合的マイクロ熱流動制御評価システムの構築を目標として、計測システムの高度化と汎用化ならびに実験技術の高度化を目的とした。研究実施計画に基づき、計測システムの高度化に関して、ステレオマイクロPIVの高精度化に努めると同時に計測技術のノーハウを集積し、システムの汎用化を達成した。次に、ダイナミックPIVシステムの利用を拡大するため、高時間分解能の精度を確保した計測を達成し、ディフューザ剥離流れに応用し、剥離、再付着現象の順流率特性を明らかにした。さらに、異種ガスを用いた2素子型薄膜マイクロセンサの静・動特性試験をマイクロセンシング脈動風洞で実施し、各レイノルズ数におけるデータを集積し、電気熱連成解析により実験データを補完し、実験条件を網羅したデータベースを構築し、物性値の影響を総合的に評価可能な普遍式を得た。次に、実験技術の高度化に関しては、高速駆動マイクロアクチュエータの試作に取り組み、直径500ミクロンオーダのシンセティックジェットの高速化を実現した。特に、高周波パルス電源(主要購入機器)を用いて、安定したパルス発生ならびにピエゾアクチュエータの作動を達成した。併せて、従来と異なる縦渦を誘起しやすいピッチ角に設定し、さらに、旋回角を広範に設定し、吹出し位相におけるジェットの特性をステレオマイクロPIV計測により求めた。位相平均渦構造より、ジェットの混合促進効果の原因を明らかにし、総合的に混合効果を評価した。さらに、アクチュエータの高度化を図るため、プラズマジェットにも取り組み、壁面ジェットの生成に成功した。最後に、3年間の研究成果を実験流体力学の視点から総括した。
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