2010 Fiscal Year Annual Research Report
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22560178
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
山口 博司 同志社大学, 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)
山田 昇 長岡技術科学大学, 工学部, 准教授 (90321976)
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| Keywords | 流体工学 / 機能・知能性流体 / 非ニュートン流 / 感温性磁性流体 / 固液二相流 / MHD発電 / 熱伝達特性 / GPU |
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| Research Abstract |
電磁誘導を利用した混相流の体積割合・速度計測および流動様式判別に関する研究において、過去に本研究で有効性を示されたWavelet変換と相互相関関数を用いた気液二相流の気相速度計測を、固液二相流へと適用した。リファレンスとなる画像解析による計測値との比較により、固体粒子直径と管内径の比:d/D=0.22[-]のとき平均相対誤差は8.9[%]という精度で計測が可能であることを示した。また、前年度に得られた知見を本年度の8月初旬に行われた第12回International Conference of Magnetic Fluidsにて公表した。これらに加え、来年度のためのGPUを用いた並列計算環境の構築を始めた。
固定床における感温性磁性流体の熱伝達特性に関する研究では,蓄熱技術への応用を期待し、内部に球体を有する三次元立方形状容器内での鉛直一様磁場印加による感温性磁性流体の熱伝達特性、流動特性を実験的、解析的に調べた。その結果、容器内においてレイリー数の増加に伴い、熱伝達特性が減少していくことが確認された。また、磁場印加に伴い,熱伝達特性が向上することが判明した。
MHD発電の出力能力を向上させるために、本年度はレイノルズ数の増加を提案し、層流域と乱流域での出力特性の変化を実験値と計算結果で比較検討を行った。その結果、実験値では層流と乱流の遷移域付近において、発電特性に明確な変化が見られなかった。また、計算結果より乱流によって発生する、発電量を減少させる乱流起電力の影響は最大4%と小さいため、乱流域においても層流の理論式を適用できることが判明した。
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