| 研究課題/領域番号 |
16K06016
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
生産工学・加工学
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| 研究機関 | 琉球大学 |
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研究代表者 |
屋我 実 琉球大学, 工学部, 教授 (60220117)
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| 研究協力者 |
Kim Heuy Dong 安東大学, 工学部, 教授
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | submerged water jet / coaxial air stream / compressible flow / pressure recovery factor / CFD / two phase flow / submerge water jet / recovery factor / spreading angle / high speed coaxial air / impingement plate / stagnation pressure / 水中ウォータージェット / 高圧空気 / 同心円2重噴流 / 噴流よどみ点圧力 / 材料加工・処理 / ウォータジェット / 圧縮性流体 |
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| 研究成果の概要 |
近年海中作業や廃炉が注目ウォータジェットの水中での性能維持を目的とした特別なノズルを開発した．すなわち大気中では高圧の水を作動流体としてあらゆる作業に応用されてきたが，水中では急激な減衰によりその性能は著しく低下する．
そこで，本研究は同心円状に空いたノズルを用いて，中心からは高圧水の噴射，周りのドーナツ状の穴からは高圧空気を噴射することで水の噴流の減衰を低減し，ノズルから離れたターゲット上においてもその速度を維持することに成功した．水中における同心円状に噴射された高圧空気の効果は極めて顕著で，水中においてもあたかも大気中におけるウォータージェットのふるまいとほぼ等しい圧力回復が達成できた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
海洋資源や廃炉において近年特に要請が多い水中作業に応用可能な高性能ウォータージェットのノズルを開発し，その効果を確認した．基本的な原理は，ウォータージェットの周りに空気噴流を同心円状に噴射することで，大気中におけるウォータージェットの性能とほぼ変わらないことを実験的にもコンピュータシミュレーションでも確認した．
この成果は極めて重要で，今後数十年かかるといわれている廃炉内の燃料デブリーの切断に極めて有効な道具になりえる．また作動流体が水であるため，環境負荷の観点から有効である．
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