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バイオマスを利用した吸音材料の実験的・理論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K06151
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 機械力学・制御
研究機関新潟大学

研究代表者

坂本 秀一  新潟大学, 自然科学系, 准教授 (40211932)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード吸音材料 / 植物由来材料 / 建築構造・材料 / 公害防止・対策 / 廃棄物再資源化
研究成果の概要

バイオマスを応用した多孔質吸音材料として、稲藁・古紙などの吸音特性の実験・理論的な解明を行った。
管状植物を斜め配置した場合の導波管効果の確認と、斜め入射吸音率の測定を行った。管状の植物により、導波管効果が表れて吸音材の見かけの厚さが増大する効果を、装置を製作して測定した。また斜め入射吸音率について理論的な検討も行った。
稲藁間の隙間、円管状の隙間、同心円状の隙間、を統合した吸音特性の理論解析と実験を行った。さらに、古紙を束ねた構造については、積層した段ボール形状の断面に関する実験および理論解析を行った。これらについて、実験値と計算値を比較した結果、良い一致が得られ、計算モデルが検証された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

多孔質吸音材料は、連続気孔の内壁における空気の粘性摩擦による音の減衰を利用している。イネ科などの被子植物では、死んだ細胞の壁の一部が無くなり、細胞壁が連続的な道管を形成する。この天然の連続気孔は、優れた吸音材料となる。
稲藁をこのような形態で吸音材料に応用した例はなく、また、段ボール形状の断面についても、系統立った研究はなく、学術的意義が大きい。
これらの知見は熱交換器や触媒など工業的に有用である。本研究は「低コストで製造に多くのエネルギーを要しない材料は、農業等の副産物に存在する」事に着目した。天然素材の活用は、農業と建設業、工業などとの共存共栄をもたらし、持続可能な社会に貢献する。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Experiment and estimation of the sound absorption coefficient for clearance of corrugated honeycomb2019

    • 著者名/発表者名
      Shuichi SAKAMOTO, Yuki MARUYAMA, Kohei YAMAGUCHI, Kohei II
    • 雑誌名

      Journal of the Acoustical Society of America

      巻: 145 号: 2 ページ: 724-733

    • DOI

      10.1121/1.5089427

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation and experiment for sound absorption coefficient of three clearance types using a bundle of nested tubes2018

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto Shuichi、Tanikawa Hirohiko、Maruyama Yuki、Yamaguchi Kohei、Ii Kohei
    • 雑誌名

      The Journal of the Acoustical Society of America

      巻: 144 号: 4 ページ: 2281-2293

    • DOI

      10.1121/1.5063348

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] バイオマスを応用した吸音材料に関する研究(音響粒子速度センサを用いた稲藁の斜め入射吸音率の測定)2017

    • 著者名/発表者名
      坂本 秀一,鶴巻 太盛,藤澤 洸平,山宮弘毅
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 83 号: 845 ページ: 16-00344-16-00344

    • DOI

      10.1299/transjsme.16-00344

    • NAID

      130005303906

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Sound-absorbing materials using of rice straws (Oblique incident sound-absorption coefficient of oblique arrangement of hollow cylindrical biomass)2018

    • 著者名/発表者名
      Shuichi Sakamoto, Taisei Tsurumaki, Kohei Fujisawa, Koki Yamamiya
    • 学会等名
      INTER-NOISE 2018 (47th International Congress and Exposition on Noise Control Engineering)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sound-absorbing materials of rice straws (Oblique incident sound-absorption coefficient of oblique arrangement of hollow cylindrical biomass)2017

    • 著者名/発表者名
      Shuichi SAKAMOTO, Taisei TSURUMAKI, Kohei FUJISAWA and Koki YAMAMIYA
    • 学会等名
      ICOA 2017 (International conference on Optoacoustics), No. 5, May 19 - 20, 2017, Niigata University, Satellite Campus in Niigta Station "Tokimeito" Niigata, Japan.
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] コルゲート板の隙間における吸音率の推定と実験2017

    • 著者名/発表者名
      丸山裕貴, 坂本秀一, 山口紘平, 井伊恒平, 橋本歩弥
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越支部第54期総会・講演会
    • 発表場所
      金沢大, 石川県金沢市
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] 吸音・遮音材料の開発、評価と騒音低減技術2018

    • 著者名/発表者名
      坂本慎一, 山本崇史, 坂本秀一ほか60名
    • 総ページ数
      721
    • 出版者
      技術情報協会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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