2008 Fiscal Year Annual Research Report
高機能性素材を用いた航行安全設備の着氷防止対策の研究
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19310119
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| Research Institution | Hokkaido University of Education |
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Principal Investigator |
尾関 俊浩 Hokkaido University of Education, 教育学部, 准教授 (20301947)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
巨瀬 勝美 筑波大学, 数理物質科学研究科, 教授 (60186690)
泉山 耕 独立行政法人海上技術安全研究所, 流体部門氷海技術研究グループ, グループ長 (40358403)
能條 歩 北海道教育大学, 教育学部, 准教授 (20311524)
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| Keywords | 海洋物理・陸水学 / 自然災害 / 着氷 / 可視化 / 構造・機能材料 |
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| Research Abstract |
本研究は海水飛沫着氷特有の性質であるブラインに着目し, 海水飛沫の難着氷, 飛沫着氷の成長制御, 飛沫着氷の簡便な除氷方法の開発を目的とする. 本年度は3年計画の2年目に当たり, 着氷防止対策に用いる高機能性材料の現地着氷試験と天然のサンプルと低温室での再現サンプルを用いた着氷内のブライン分布の研究に主眼を置き, 主に以下の6つの研究を行った.
(1) 低温実験室で海水飛沫着氷の再現実験を行い, 着氷初生と成長過程の研究を行なった. さらにMRI装置で着氷内のブライン排水路を可視化した. (尾関)
(2) 初年度に行った海水飛沫着氷の観察記録および海水飛沫着氷の様態観察より, 防波堤灯塔に着氷の発達する気象, 海象データを解析し, 成長条件を明らかにした. (尾関能條)
(3) 航行安全設備の着氷雪防止対策に利用可能な材料, 表面処理剤の調査を行なった. さらに, 膜構造など自然エネルギーによる変形によって着氷を剥落させるシステムを考案した. (尾関, 泉山)
(4) 登攀の技術を応用した着氷防止機器の取り付け方法を考案し, 浜益港北防波堤にある実験灯塔に取り付け, 耐波浪, 耐候試験を行なった. 試験には高機能性材料である超親水性膜材を用いた. この結果, スタティックロープを使った懸垂方法により冬期の波浪の打ち込みに対しても十分な耐波浪効果が得られることが予想された. (尾関, 泉山)
(5) 低温室に設置した永久磁百MRIシステムの温度特性を調査し, 温度低下に伴う静磁場のゆがみを明らかにした. さらに磁場のゆがみを補正するソフトの開発に取り組んだ. (巨瀬尾関)
(6) 海水飛沫着氷の実サンプルを採取し, 低温室用ポータブルMRI装置で3D高分解能データを取得した. また起源を推定するδ^<18>O解析用のサンプルを採取した. (尾関)
本年度採取したサンプルは第3年度に解析を進める予定である.
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