| 研究課題/領域番号 |
19K04167
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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 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
真田 俊之 静岡大学, 工学部, 教授 (50403978)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019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 | 混相流 / 音波 / 気泡 / 気液界面 / 気体排出 / 固有振動数 / 超音波 / 洗浄 / 濡れ / 乾燥 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
小さな孔へなどの複雑な形状に対して、液体を用いて洗浄するためには、まずその孔を液体で満たす必要がある。しかし液体の表面張力によって小さな孔への液体の侵入や孔内の気体排出は通常困難が伴う。そこで本研究では、音波を使用して気液界面を振動させ、効率的に液体を侵入させる手法を開発する。さらに、ものづくりの現場の洗浄工程において、液体侵入後に重要となる、液体の置き換えや乾燥工程への音波照射の影響についての知見も得ることを目標とする。
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| 研究成果の概要 |
先端の封じられた微細孔へ液体を完全に侵入させることは，洗浄や塗装，接着などにおいて重要となるが，液体の表面張力によって特に孔のアスペクト比が大きな場合に困難となる．本研究では，液体中で音波を照射することで，孔内の気体排出を実現した．孔の気柱固有振動数に着目し，複数の周波数の音波を使用することで，完全な気体排出に成功した．音波照射時の気液界面の振動現象や，分裂した気柱の接近，合体，排出現象についてその詳細なメカニズムを調査した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
液体中で周囲を壁面に囲まれた気体の音波照射時における振動現象について調査した．特に音波波長が気体体積よりも大きな場合の気泡の振動と移動について調査した点において学術的に意義がある．また従来真空チャンバーなどの付加的な装置が必要であった微細構造からの気体排出現象を，液体中において音波を照射するのみで可能とした点が工業的に優位な点といえる．ものづくりの製造プロセスにおける効率化へとつながる点で社会的意義がある．
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