| 研究課題/領域番号 |
17K06127
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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 |
設計工学・機械機能要素・トライボロジー
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
富岡 淳 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (40217526)
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| 研究分担者 |
宮永 宜典 関東学院大学, 理工学部, 准教授 (00547060)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | メカニカルシール / 人工心臓 / 血液 / トライボロジー / 平均流モデル / 表面粗さ |
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| 研究成果の概要 |
しゅう動面における表面粗さは，メカニカルシールの潤滑特性に大きな影響を及ぼす．表面粗さの影響を確率論的に考慮する平均流モデルは表面粗さの設計指針を得るのに適しているといえるが，平行なしゅう動面をもつメカニカルシールのように動圧の発生機構をもたない対象に適用しても表面粗さの影響を評価することはほとんどできない．そこで，しゅう動面が平行なメカニカルシールにおける平均流モデルを用いた潤滑特性の解析方法を提案した．次に，平均流モデルを用いて表面粗さ分布における二乗平均平方根粗さ，歪みおよび尖りがメカニカルシールの潤滑特性（液膜厚さ，流体膜の荷重分担割合，漏れ量，摩擦係数）に及ぼす影響を検討した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究により得られる成果は，人工心臓という最先端技術の一端を担うことになるが，その一方で，未だその作動原理や評価法などが確立されていないメカニカルシール技術の底上げにも大きく貢献することが期待でき，その学術的意義は大きいといえる
また，血液の漏れ特性を考慮したメカニカルシールしゅう動面の設計を行うことで，摩擦損失トルクや発熱，さらにはもれ量も最小限に抑え，人工心臓の更なる小型高性能化が可能となる．現在，大きさの制限から女性や子供への適用は難しいが，小型高性能化が進むことによって，適用範囲を広げることができる．これは社会的にも非常に意義のあることであるといえる．
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