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2022 Fiscal Year Annual Research Report

吸水ポリマ溶発を利用するエアロゾル粒子混合による直流アークの高速遮断技術の開発

Research Project

Project/Area Number 21K18717
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

田中 康規  金沢大学, 電子情報通信学系, 教授 (90303263)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 石島 達夫  金沢大学, 電子情報通信学系, 教授 (00324450)
中野 裕介  金沢大学, 電子情報通信学系, 助教 (60840668)
Project Period (FY) 2021-07-09 – 2023-03-31
Keywordsポリマー / 熱プラズマ / 溶発 / アブレーション / アーク
Outline of Annual Research Achievements

1.ポリマーサンプルへの熱プラズマ照射実験と高速度カメラ撮影:ポリマーサンプルに熱プラズマを照射することによる溶発現象・スポレーション現象の発現を明らかにするために,プラズマ照射を行った。ポリマーとしてはまずはPE,POM,PA6,PTFEの4つを対象とした。その様子を干渉フィルターを取り付けた高速度ビデオカメラで撮影した。干渉フィルターではC2分子スペクトル付近のみを通過する中心波長460 nmのものを採用した。これにより,ポリマ蒸気が噴出する様子,蒸発蒸気が上流のどの位置まで到達するかを検討した。
2.ポリアクリル酸(PAA)系バルクへの熱プラズマ照射によるポリマ蒸気噴出とスポレーション粒子発現の確認:高周波熱プラズマを,まず吸水させないPAAポリマへ熱プラズマを照射することでポリマ溶発量が生じるのか,スポレーション粒子が生じるかを高速度カメラにより引き続き確認した。特にアブレーションする様子に着目した。
3.アブレーション蒸気に対するスペクトル観測:ポリマーからアブレーションする蒸気に対してスペクトル観測を行った。ポリマー面から上部4点に対してスペクトル観測を行った。これによりC2の分布も明らかにした。
4.熱プラズマ照射時のポリマー溶発の数値解析モデルの構築とアブレーションの各ポリマー種依存性の数値解析:各種ポリマーに熱プラズマを照射した場合におけるアブレーションの様相のポリマー依存性を検討するために,ポリマーの加熱と溶発を考慮した熱プラズ電磁熱流体解析モデルを構築した。これにより,PE,POM,PA6,PTFEポリマーサンプルに熱プラズマ照射する様子を数値解析により明らかにした。

  • Research Products

    (2 results)

All 2022

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Study of Ablation Phenomena of Polymer Bulk Irradiated by Thermal Plasmas Using Induction Thermal Plasma Technique2022

    • Author(s)
      Sakuyama Toshiaki、Tanaka Yasunori
    • Journal Title

      Plasma Chemistry and Plasma Processing

      Volume: 42 Pages: 1015~1043

    • DOI

      10.1007/s11090-022-10271-1

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ポリマー溶発アーク点弧後のポリマー蒸気輸送の電磁熱流体数値解析予測2022

    • Author(s)
      中野裕介,田中康規,石島達夫
    • Organizer
      電気学会放電・プラズマ・パルスパワー/静止器/開閉保護合同研究会EPP-22-081, SA-22-048, SP-22-016

URL: 

Published: 2023-12-25  

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