| Project/Area Number |
17H00412
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
工学Ⅴ(その他工学)
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| Research Institution | Hakodate National College of Technology |
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Principal Investigator |
蛯子 翼 函館工業高等専門学校, 技術教育支援センター, 技術職員
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| Project Period (FY) |
2017
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2017)
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| Budget Amount *help |
¥390,000 (Direct Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2017: ¥390,000 (Direct Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 潮流・海流発電 / つば付きディフューザー / PIV法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者はこれまで、つば付きディフューザーによるレンズ効果を利用した潮流・海流発電装置の開発においてタービンを設置する主流部の増速効果を確認している。しかし、これまでの実験水路ではディフューザーの最適形状決定に不可欠なディフューザー周辺の細部にわたる流況、特につば背後のうずの生成・発展過程を明らかにすることができなかった。そこで本研究では、流れの微視化に特化した循環流実験装置を製作し、ディフューザー周りの細部の流況を把握可能な微視化技術を開発することを目的とした。実験装置はアクリル板で水槽及びつば付きディフューザー二次元断面模型を製作し、水槽内においてパーティクルを散布した真水がマグネットポンプによって循環する構造とした。なお、つば付きディフューザー二次元断面模型の形状は以前行った風洞実験において求められた形状を採用している。水槽内の循環流量は変圧器と流量計によって調節できる仕様にした。実験は、水槽上部よりレーザーシートを照射し、流れの様子をハイスピードカメラで撮影した。撮影した映像より連続した2枚の画像を抜き出してPIV法によって解析し、その結果を基に流速ベクトル図を作成した。実験の結果、流速ベクトル図よりディフューザー主流部において流速増幅効果が認めらた。また、つばの背部には渦の生成が認められた。この渦はディフューザーのつば背部に連行することにより、ディフューザー内部との圧力傾度を生み、流速増幅効果を促す作用があると思われる。この渦が本研究において観測されたことにより、目的であったディフューザー周りの細部の流況を把握可能な微視化技術の開発は達成された。今後は、異なる形状のつば付きディフューザー二次元断面模型のPIV解析を順次行っていき、更に効率的に流速増幅効果を得られるディフューザー形状を求めていく所存である。
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