| 研究課題/領域番号 |
16560133
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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 |
流体工学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
早川 道雄 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80002038)
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| 研究分担者 |
藤川 重雄 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70111937)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2005年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2004年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
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| キーワード | 水中ウォータージェット / キャビテーション / 有機化合物分解 / 気液二相流 / 圧縮性 / 微細気泡 / 衝撃圧 |
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| 研究概要 |
本研究は、気液二相流の特徴の一つである圧縮性を積極的に利用することにより、従来のものよりも低い噴射圧の水中ウォータージェットによる有機化合物分解を実現することを目的としてなされたものである。2年間に渡っておこなわれた本研究の結果を要約して以下に列記する。
1.水中ウォータージェットの噴射ノズル内を流れる気液二相流が衝撃波の発生条件を満たすとき、有機化合物の分解度合いは増加することが確かめられた。しかし、現在までに得られた有機化合物の分解率は所期の目標よりも低い範囲に留まっており、装置のさらなる向上を図る必要がある。
2.噴射ノズル内の気液二相流を超音速にするために、人工微細気泡および旋回流を利用することは有効な方法であることが分かった。
3.水中ウォータージェット中に半径と数密度の制御可能な微細気泡を導入する方法、および画像処理法による微細気泡のサイズの計測法が示された。
4.キャビテーション初生についての数理解析と数値計算によって、従来の初生条件で決まる臨界圧力よりも高い圧力の下でもキャビテーション初生は起こりうることが見出された。
5.最近当研究室で開発された気液二相流に対する平均化モデル方程式を縮小拡大管内の気泡流に適用した結果、そのモデル方程式の有用性が確認された。
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