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火花放電による水中衝撃波の発生機構と伝播におけるマイクロバブルの影響

研究課題

研究課題/領域番号 17H00336
研究種目

奨励研究

配分区分補助金
研究分野 工学Ⅰ(機械系)A
研究機関沖縄工業高等専門学校

研究代表者

比嘉 修  沖縄工業高等専門学校, 技術室, 技術専門職員 (20504525)

研究期間 (年度) 2017
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
550千円 (直接経費: 550千円)
2017年度: 550千円 (直接経費: 550千円)
キーワード水中衝撃波 / マイクロバブル / 高電圧電気放電
研究実績の概要

対向した水中の電極間に高電圧の電気エネルギーが印加されると、絶縁破壊前の前駆現象として電極間には数百アンペアの電流が流れるとともに、電気分解とジュール熱により電極周りにはガスが発生する。電極間が微小なガスで満たされるとガス周囲の電界強度は高まり電極間は火花放電により橋絡する。水中で火花放電が発生すると高温の放電火花により周囲媒体の水は突発的に蒸発し、水蒸気の膨張により衝撃波が発生する。本研究では、水中電極間にあらかじめマイクロバブルを浮遊させ、電気放電に絶縁破壊特性と衝撃波の伝播特性について調査した。実験により電極間のマイクロバブルにより絶縁破壊前の前駆現象は短縮され、絶縁破壊が誘引され、前駆現象にかかるエネルギー損失の低下がみられた。また、発生した衝撃波はマイクロバブルに作用し、マイクロバブルの圧壊と圧壊による衝撃波の生成が引き起こされることも明らかとなった。しかし、伝播媒体におけるマイクロバブルは伝播過程における損失となり、誘発される衝撃波と伝播後の衝撃波強度は著しく低く、その利用は困難であった。

報告書

(1件)
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2018 2017

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] Effects of initial cavitation on underwater shock wave propagation2018

    • 著者名/発表者名
      比嘉 修
    • 学会等名
      Yellow Sea Rim Workshop on Explosion, Combusion and other Energetic Phenomena for Various Environmental Issues
    • 発表場所
      Daejeon, KAIST
    • 年月日
      2018-02-22
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Effects of Micro-bubble on Underwater Shock Wave Generation using Spark Discharge2017

    • 著者名/発表者名
      比嘉 修
    • 学会等名
      The International Conference on MULTIPHYSICS 2017
    • 発表場所
      Beijing, 北京理工大
    • 年月日
      2017-12-14
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Development of Shock Wave Processing Device for Industrial Applications2017

    • 著者名/発表者名
      比嘉 修
    • 学会等名
      第27回 日本MRS年次大会
    • 発表場所
      横浜市開港記念会館
    • 年月日
      2017-12-05
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-22  

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