2008 Fiscal Year Annual Research Report
機能・知能性流体による流体計測・輸送および制御の知能化
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18560181
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
山口 博司 Doshisha University, 理工学部, 教授 (80191237)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
須知 成光 秋田県立大学, システム科学技術学部, 准教授 (00347204)
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| Keywords | 磁性流体 / 磁性弾性体 / 固液二相流 / 個体速度計測 / 流量制御 / 熱輸送 / 熱工学 / 流体工学 |
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| Research Abstract |
磁性流体を用いた固液二相流の気泡速度計測に関する研究については,固液二相流の固体の体積割合や固体速度或いは流動様式を計測することを目的として行っている.前年度は本計測手法が固液二相流においても利用可能であるかを確認した.その結果,固体を計測することが可能であるとわかった.本計測手法が固液二相流に応用可能であることがわかったため,実際に流動装置を作製し,固液の流動が可能であることを確認した.
感温性磁性流体を用いた熱輸送装置の研究については,感温磁性流体は磁場と温度場により流動制御が可能であるので,自己循環系熱輸送装置への応用が可能である.これまでの研究で鉛直上昇流および水平流において磁気力のみによる自己循環が可能であることが分かっている.前年度は,鉛直上昇流および水平流の強制対流時の基本特性および自己循環時の特性の比較を行った.これにより,流動,温度,磁場条件が一定の下,流動様式を変化させると,鉛直上昇流の駆動力は水平流のそれよりも大きくなるにも関わらず,鉛直上昇流の熱輸送特性は水平流のそれより低下するという知見を得ることができた.
強磁性微粒子を含む磁性弾性体による流量制御への応用に関する研究については,開口制御に関して,開口面積を印加磁場の変化に伴い連続かつ可逆的に制御することが可能だが,特性としてヒステリシス現象が発現することが分かった.また流量制御に関して,レイノルズ数Re=0〜2000の領域で流量制御が可能であることが確認できた.さらに固体弁と比較して,磁性弾性体を用いた流量制御弁は開口制御の応答性が優れていることが確認できた.
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