超音波ホモジナイザーの劇的性能UPアタッチメント：音響流ジェット・ブースターの開発

• 研究課題/領域番号: 23K17734
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分20:機械力学、ロボティクスおよびその関連分野
• 研究機関: 室蘭工業大学
• 研究代表者: 青柳 学 室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 教授 (80231786)
• 研究分担者: 孔 徳卿 室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 助教 (50868974)
• 研究期間 (年度): 2023-06-30 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2025年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2024年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2023年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
• キーワード: 超音波 / ホモジナイザー / 音響流 / ブースター / キャビテーション

研究開始時の研究の概要

大気中で超音波振動子先端から強力超音波が放射されるときに音響流が発生するが，既存の振動面近傍に小径穴付き円筒を配置するだけで非常に速い音響流ジェットが発生する現象を発見した。この現象は流体中での超音波作用を劇的に向上させる可能性を持つため，作業の時短効果が望め，その波及効果は大きい。
本研究では音響流の流速増大の原理を解明し，音響流ブースターの設計開発を可能にすることを目的とする。音響流ブースターの形状と音響流の発生および流路形成の関係を大気中，液中で解明する。既存の超音波ホモジナイザーの後付けのアタッチメントとして使える。また，音響流ジェットの向きを変えることで，回転，移動を実現する。