| 研究課題/領域番号 |
16K06073
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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 |
流体工学
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
真田 俊之 静岡大学, 工学部, 准教授 (50403978)
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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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 液滴 / 液膜 / 液体侵入 / 音波 / 気液界面 / 液滴列 / 微細孔 / 液滴列衝突 / 洗浄 / 流体工学 / 混相流 |
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| 研究成果の概要 |
液滴列の照射による形成液膜について調査を行った。その結果、液滴列を照射することで、同流量の液ジェットと比較してより低流量のものから跳水が観察され、さらにより大きな跳水直径となるなど、異なる液膜構造が明らかになった。
次にこの液滴列を先端の封じられた微細孔へと照射したところ、液体の侵入が促進されることが明らかになった。その侵入プロセスを高速度観察した結果、まず、液滴衝突時に微細孔内の気柱が振動し、この振動によって液滴が生成され、その液滴が堆積することで気柱が分裂した。その後、液滴衝突時の発生圧力によってこの過程が繰り返されることで気体が排出されることが示された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
水道から出た水などが衝突した表面で形成される、衝突部周囲のみで液膜が薄くなる跳水現象は、幅広い箇所で観察される。この跳水が液滴を列で衝突させることで、連続的に液体が衝突した場合に比べ液膜構造が大きく異なることを明らかにした。また微細な穴へに対しても、液体を液滴列で衝突させることで簡単に液体を侵入可能とすることが明らかになった。これらの結果によって、なぜ液滴の衝突によって洗浄が促進されるのかについての指針が得られた。またこれまで真空装置などを組み合わせて行っていた洗浄を大気圧下で、非常に簡便な装置で行える可能性を示した。
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