| 研究課題/領域番号 |
19K14966
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分21010:電力工学関連
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| 研究機関 | 長崎大学 |
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研究代表者 |
古里 友宏 長崎大学, 工学研究科, 准教授 (70734002)
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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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 超臨界流体 / パルスアーク放電 / 衝撃波 / 趙臨界二酸化炭素 / プラズマ / パルスパワー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，超臨界流体中パルス放電の応用に向けた基盤を形成するために，レーザによる衝撃波観測法を用いて超臨界二酸化炭素中の衝撃波の計測法の確立を目指す．ナノ秒オーダーのパルスアーク放電によって発生する超高圧衝撃波の観測を，パルスレーザを用いたマッハツェンダ干渉法によって行う．超臨界流体の物性値の特性性が現れる臨界点において衝撃波の密度分布・圧力・マッハ数などのパラメータが特異性を示すのかを調査し，そのメカニズムの解明を目的とする．
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| 研究成果の概要 |
瞬間的にエネルギーを放出するパルスパワーによる衝撃波は水質浄化やリサイクルなどに応用されており非常に有用な技術である．超臨界流体は抽出，分解，洗浄など多岐にわたる応用が存在するが，衝撃波の適用例はほとんどない．パルスパワーによる衝撃波を超臨界流体中で発生させることにより，応用の幅が広がる可能性がある．本研究では，パルス放電プラズマによる超臨界流体中衝撃波の応用に向け，レーザを用いて超臨界二酸化炭素中の衝撃波を可視化した．観測結果より衝撃波の構造やマッハ数がの特性が明らかとなった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究により超臨界二酸化炭素中の衝撃波のマッハ数（衝撃波の流れの速さと音速との比）が超臨界流体の臨界点近傍で極大値をもつことが明らかになった．マッハ数が極大値をもつことは，瞬間的・局所的に高圧力であり大きな密度差を発生させることができるという点において，既存の技術，例えば超臨界二酸化炭素抽出等の技術の改善・超臨界流体中衝撃波の新たな応用技術に繋がると考えられる．
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