| 研究課題/領域番号 |
18K03952
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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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| 審査区分 |
小区分19010:流体工学関連
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| 研究機関 | 東京都立大学 |
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研究代表者 |
稲澤 歩 東京都立大学, システムデザイン研究科, 准教授 (70404936)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 対流 / 流れの制御 / 熱流体 / 抵抗低減 / 流れの駆動 / 壁面操作 / 壁面分布加熱 / 波状壁 / 自然対流 / 壁面加熱 / 内部流れ / 流体制御 |
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| 研究成果の概要 |
周期加熱壁を有するチャネル流れについて風洞実験により詳細に調べた．滑面に周期温度分布を与えると加熱と冷却に対応した定在対流ロールが加熱レイリー数3500まで実現され，レイノルズ数20以下で流路抵抗が約8%低減することが示された．さらに，壁面の波打ちと組み合わせると，水平流が駆動され，体積流量はレイリー数とともに増加した．これらの結果は理論予測と極めて良く一致し，壁面周期加熱によって流れが確かに制御されることが示された．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
従来，流れの制御は壁面形状の微細加工やアクチュエータなどのデバイスを用いて行われてきた．これに対し，本研究では，壁面外側からの加熱・冷却により生じる自然対流を利用した新たな流れの制御法について，周期温度分布の実現方法とともに，実験的に調べ，抵抗低減と水平流の駆動制御が可能であることを実証した．この制御法は特に，デバイスの設置が困難な，微小流路内の抵抗低減や流れの駆動（すなわち圧力損失の低減）に適用でき，流れの制御の新たな可能性を切り拓く．
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