| 研究課題/領域番号 |
11650059
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
応用物理学一般
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| 研究機関 | 東京理科大学 |
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研究代表者 |
羽田野 甫 東京理科大学, 基礎工学部, 教授 (60016805)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2000年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1999年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
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| キーワード | 超音波浮揚 / 無容器プロセシング / 音響放射圧 / ベルヌイ負圧 / 有限要素法 / シミュレーション / 超音波音場 / 計算機シミュレーション |
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| 研究概要 |
本研究は、強力な超音波の音響放射圧によって重力の存する地上で材料を浮揚し、非接触の加熱・融解等の処理を可能にする無容器プロセシングの実現を最終の目的としている。超音波浮場は、電磁力のように対象が導電体に限定されず、多様な材料を扱える点に大きな特徴がある。
本研究ではます、無容器プロセシングのための超音波浮揚システムについて、炉芯管内に形成される超音波音場の計算機シミュレーションを行った。本研究者が独自に開発した有限要素法プログラムを用いて、試料が炉芯管内を移動したときの固有周波数と音圧分布の変化を調べた。試料表面におげる速度ポテシシャル分布から、試料に作用する放射圧とベルヌイの負圧を求めて、浮揚力の特性を評価した。次に、従来の室温でのシミュレーションに加えて、炉芯管内雰囲気ガスの流速分布と試料の加熱に伴う温度分布を求めるための差分法プログラムを開発して、音誓の有限要素法プログラムと結合させることによって、より実際に即したシミュレーションを実現することができた。シミュレーションの結果を分かりやすく表示するためコンピュータグラフィックスについても、検討を加えた。これらの研究を通して、超音波浮揚システムの音源や音場、装置の構成等の最適化のための基礎データを蓄積することができた。
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