| 研究課題/領域番号 |
01460109
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
流体工学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
神山 新一 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (80006171)
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| 研究分担者 |
山崎 尭右 (山崎 堯右) 高知大学, 農学部, 教授 (00036724)
小山 忠正 東北大学, 流体科学研究所, 助手 (80006189)
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| 研究期間 (年度) |
1989 – 1990
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| 研究課題ステータス |
完了 (1990年度)
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| 配分額 *注記 |
5,200千円 (直接経費: 5,200千円)
1990年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
1989年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
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| キーワード | 磁性流体 / 気液二相流 / エネルギ-変換 / 磁場 / 沸騰 / 圧力上昇 |
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| 研究概要 |
磁性流体を作動流体とする新しいエネルギ-変換システムの技術開発のための基礎研究として、気液二相流の利用による流体駆動方式を確立することを目的として、非一陽磁場下での磁性流体の沸騰による気液二相流動特性の解明を試みた。すなわち、理論的研究として、ヘキサンを母液とする低沸点磁性流体の垂直管内加熱沸騰二相流を想定し、一次元分離流モデルおよび二次元非平衡希薄二流体モデルを用いて、管内圧力分布の解析を行った。特に、同一液流速およびクオリティ下での磁場の印加による圧力上昇効果を明らかにした。
実験的研究としては、まず、低沸点磁性流体の母液の選定を行い、ヘキサン(沸点〓70ﾟC)の加熱沸騰二相流の気泡発生状況の可視化実験を行い、良好な気泡流の流動条件を検討した。ついで、マンガンー亜鉛フェライト微粒子を含むヘキサンベ-ス感温磁性流の沸騰二相の圧力分布や温度分布に及ぼす磁場の影響を明らかにした。
以上の実験結果に基づき、磁性流体液二相流を利用したエネルギ-変換装置の小型モデル試験装置を試作し、熱エネルギ-を注入し、可動部なしに流体を駆動するエネルギ-変換方式の実証試験を試み、理論的考察で推定した圧力上昇効果がえられることを確認した。
なお、気液二相流中の音波の伝播速度に及ぼす磁場の影響を理論的ならびに実験的に検討し、磁場の強さの増大とともに、音速も増大することを明らかにした。
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