| 研究課題/領域番号 |
17K06267
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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 |
知能機械学・機械システム
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| 研究機関 | 秋田県立大学 |
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研究代表者 |
二村 宗男 秋田県立大学, システム科学技術学部, 助教 (80404854)
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| 研究分担者 |
佐藤 明 秋田県立大学, システム科学技術学部, 教授 (50211941)
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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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 小型推進マシン / ジェット型推進 / 低温流体 / 液体窒素 / 小型遊泳マシン / 噴流 / ジェット推進 / 電磁振動子 / 低温動作アクチュエータ / 低温液体ジェット |
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| 研究成果の概要 |
超電導応用機器の冷却媒体や新エネルギー媒体として，液体窒素や液体水素などの低温流体の利用増加に対応するために，低温流体中で動作する小型マシンを開発した．77Kの液体窒素中で効率的に動作するために，樹脂製マシン内部のニクロム線に通電加熱して液体窒素を気化し，その噴射によって推進する機構を考案した．高速度カメラの測定によって，噴射口径と噴射速度との関係を明らかにした．また，永久磁石とコイルによる駆動を組み合わせることによってマシンボディの開閉機構を考案し，複数回の継続的な噴射ができる機構の可能性を見出した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で用いた液体窒素を含む低温流体は，低密度・低粘度・低温のために使用部材が限られるなど，これまでに研究されている常温の流体中を推進する機構とは異なる．そのような，従来研究されていない環境における効率的な小型マシンを開発したものである．本研究は，流体力学的には，通常のレイノルズ領域とは異なり，未だ詳細に研究されていない範囲を実験的に調べたものであり，流体力学的に新しい知見を得るものである．
また，今後の社会における液体水素や液体窒素の普及に対応するために，低温流体中を駆動する小型マシンの開発に資す知見を得るものであり，本研究の社会的意義は大きい．
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