• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

過冷却低温流体の流動不安定性に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16560156
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 流体工学
研究機関石巻専修大学

研究代表者

尾池 守  石巻専修大学, 理工学部, 教授 (70292282)

研究分担者 徳増 崇  東北大学, 流体科学研究所, 助教授 (10312662)
研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2005年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2004年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
キーワード流体工学 / 低温物性 / キャビテーション / 過冷却低温流体 / 流動不安定性
研究概要

本研究では、実用上有意義である高レイノルズ数領域において、過冷却液体窒素管内二相流れの流動不安定性に関する実験的検討を行い、その影響因子を同定し、数値解析モデルの構築及び検証に必須となるデータの取得を目指した。
現有流動試験装置の可視化部上流にタービン式流量計を設置し、液体窒素の体積流量と直近の温度と圧力を測定することで試験部配管中の質量流量を計測可能な試験装置を用いて、液体窒素の供給温度を主パラメータ(77〜68K)とした可視化流動試験を行った。絞り部流速、絞り部上流・下流の静圧および流体温度と、絞り部におけるキャビテーションの発生状況、ならびに絞り部上流の振動圧力との相関性を調べ、流動条件がキャビテーションの様相と発生する圧力振動の大きさに及ぼす影響の体系化を試みた。その結果、以下の知見が得られた。
1.各流動条件における初生キャビテーション数を用いて、キャビテーションが発生する絞り部流速、差圧、静圧などを統一的に整理できる。
2.音速は絞り部で発生する過冷却キャビテーション流れの様相を決定する重要なパラメータの1つであり、キャビテーション発生時の流速が二相流の音速を上回る場合は流速が音速以下に制限されるため、キャビテーションは間欠的にしか発生できない。本研究の実験系においては76Kが温度におけるその境界値に相当する。
3.間欠的なキャビテーションの発生時には大きな圧力振動が生じ、ベースとなる圧力に比べ最大で35%増大する。
4.間欠的キャビテーションの発生時に現れる圧力振幅の最大値は、キャビテーションが発生する状態の飽和圧力とキャビテーションが発生する直前の絞り部静圧との差、すなわち、相変化の準安定状態における圧力降下量に相当する。

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2006

すべて 雑誌論文 (3件)

  • [雑誌論文] 液体窒素キャビテーション流動の基礎特性び対する流体温度の影響2006

    • 著者名/発表者名
      新井山 一樹
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(B編) 72・713

      ページ: 46-53

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The Effect of Fluid Temperature on Basic Characteristics about Liquid Nitrogen Cavitating Flows2006

    • 著者名/発表者名
      K.Niiyama, M.Oike, T.Tokumasu, K.Kamijo
    • 雑誌名

      Trans.Jpn Soc.Mech.Eng. Vol.72, No.713,B

      ページ: 46-52

    • NAID

      110004101757

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 液体窒素キャビテーション流動の基礎特性に対する流体温度の影響2006

    • 著者名/発表者名
      新井山 一樹
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(B編) 72・713

      ページ: 46-53

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

URL: 

公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi