| 研究課題/領域番号 |
17K06169
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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 | 日本大学 |
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研究代表者 |
彭 國義 日本大学, 工学部, 教授 (90295527)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | ウォータージェット / 混相流 / 流れの可視化 / 流動制御 / キャビテーション / アブレシブサスペンションジェット / 水中切断 / 通気 / キャビテイション / 可視化計測 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，水中構造物の切断工法を確立するため，通気水中アブレシブサスペンションジェット（以下ASJ）の流れ構造及び脈動特性を解明し，通気鞘流路の最適化によって気層被覆水中ASJを生成するノズルシステムを開発した．様々な条件で実験した結果，通気ジェット気層域パルセーションのストローハル数Stは，鞘内圧力で定義された擬似キャビテーション数σ_(sh)に依存することが示された．適切な通気流量でσ_(sh)が約0.0005の場合，鞘出口に約20～30dの連続的気層域が形成される．スタンドオフ距離がこの範囲内では水中相対切断深さはほぼ1になり，気中と同程度の切断能力が得られることが検証された．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は，流れの能動的制御の観点から，連続気層被覆水中ジェットを生成するノズルシステムを開発し，水中ジェットへの流体抵抗を大幅に低減する手法を提示した．その応用として，通気水中ASJを用いた水中切断工法を確立し，気中と同程度の切断能力を有することが検証された．福島第一原発など原子炉の解体作業に水中切断工法との重要な選択肢を示し，社会的意義は大きい．
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