イオン流を伴う気液２相流体の可視化と電気流体力学現象のモデリング

• 研究課題/領域番号: 24560209
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 流体工学
• 研究機関: 東海大学
• 研究代表者: 大山 龍一郎 東海大学, 工学部, 教授 (40233291)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2014年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2013年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 電気流体力学現象 / Electrohydrodynamics / 気液２相流体 / イオン流 / 数値解析 / モデリング / PIV / MTV

研究成果の概要

本研究の目的はイオン流を伴う気液２相層状流の可視化と定量解析のモデリングを具体化することであった。実験では気体側から気液界面および液体内部へ進展するパルス性状のイオン流を定量化するため、磁気プローブを製作して気相および液相における誘電的特性および電気伝導特性を評価し、液体の導電率が電気流体力学効果に大きな影響を及ぼすことを定量化した。そして、実験より得た結果を考慮しながら定常状態から過渡状態への電気流体力学現象のモデリングを検討し、実験結果に整合する数値解析および定量的な評価の方法について具体的な知見を得ることができた。

研究成果

• [雑誌論文] Broadband Complex Dielectric Constants of Water and Sodium Chloride Aqueous Solutions with Different DC Conductivities (2014)
  • 著者名/発表者名: Nur Shahida Midi, Kaito Sasaki, Ryu-ichiro Ohyama, Naoki Shinyashiki
  • 雑誌名: IEEJ Trans. on Electrical and Electronic Engineering 巻: 9 号: S1 ページ: 8-12
  • DOI: 10.1002/tee.22036
  • 査読あり
• [雑誌論文] ガラスエポキシ板間に組込んだ円筒形空孔における部分放電の観測と評価に関する試み (2014)
  • 著者名/発表者名: 大山龍一郎, Nur Shahida Midi, 阿部 香澄
  • 雑誌名: 電気学会論文誌． Ａ 巻: 134 号: 10 ページ: 532-537
  • DOI: 10.1541/ieejfms.134.532
  • NAID: 130004693991
  • ISSN: 0385-4205, 1347-5533
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical Calculation of Current Distribution due to Spark Discharge on Water Surface with Surface Potential as Boundary Condition (2014)
  • 著者名/発表者名: Nur Shahida MIDI, M.K.A. Muhamad, Ryu-ichiro Ohyama
  • 雑誌名: Proceedings of The School of Engineering, Tokai University, series E 巻: 39 ページ: 1-6
  • NAID: 110009905045
• [雑誌論文] Underwater current distribution induced by spark discharge in a water surface (2013)
  • 著者名/発表者名: Nur Shahida, Ryu-ichiro Ohyama, Shigeru Yamaguchi
  • 雑誌名: Journal of Electrostatics 巻: 71 号: 4 ページ: 823-828
  • DOI: 10.1016/j.elstat.2013.03.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Fundamental Characteristic of AC Ionic Wind Released from a Narrow Dielectric Tube with Needle-cylinder Electrode System (2012)
  • 著者名/発表者名: Chaichan Pothisarn, Ryu-ichiro Ohyama
  • 雑誌名: 電気学会論文誌． Ａ 巻: 132 号: 12 ページ: 1146-1150
  • DOI: 10.1541/ieejfms.132.1146
  • NAID: 10031129650
  • ISSN: 0385-4205, 1347-5533
  • 査読あり
• [学会発表] DISCHARGE CURRENT DISTRIBUTION TO UNDERWATER DUE TO SPARK DISCHARGE ON WATER SURFACE OF A 1D MODEL (2014)
  • 著者名/発表者名: Nur Shahida Midi and Ryu-ichiro Ohyama
  • 学会等名: Proc. The MJIIT-JUC Joint International Symposium 2014
  • 発表場所: UTM, Kuala Lumpur, Malaysia
  • 年月日: 2014-11-11 – 2014-11-13
• [学会発表] Electrical Characteristics during Spark Discharge on Water Surface of Tap Water and Saline Solution with Increased Voltage (2014)
  • 著者名/発表者名: Nur Shahida Midi and Ryu-ichiro Ohyama
  • 学会等名: Proc. IEEE 2014 Annual Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena
  • 発表場所: Hyatt Place Des Moines/Downtown, Des Moines, Iowa, USA
  • 年月日: 2014-10-19 – 2014-10-22
• [学会発表] Visualization of Current Density due to Spark Discharge on Water Surface (2013)
  • 著者名/発表者名: Nur Shahida Midi, Ryu-ichiro Ohyama
  • 学会等名: 可視化情報
  • 発表場所: 福島・会津大学
• [学会発表] Electric Potential in Tap Water and Saline Solution due to Spark Discharge on Water Surface (2013)
  • 著者名/発表者名: M.K.A. Muhamad, N.S. Midi, R. Ohyama
  • 学会等名: Proc. IEEE 2013 Annual Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena
  • 発表場所: China・Shenzhen
• [学会発表] Experimental Studies on Electrical Characteristics of Spark Discharge on Water Surface of Tap Water (2013)
  • 著者名/発表者名: N.S. Midi, M.K.A. Muhamad, R. Ohyama
  • 学会等名: Proc. IEEE 2013 Annual Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena
  • 発表場所: China・Shenzhen
• [学会発表] 2-DIMENSIONAL MEASUREMENT OF ELECTRIC POTENTIAL DUE TO SPARK DISCHARGE ON WATER SURFACE (2013)
  • 著者名/発表者名: M.K.A Muhamad, N.S Midi, R. Ohyama
  • 学会等名: Proc. The MJIIT-JUC Joint International Symposium 2013
  • 発表場所: Kanagawa・Tokai University
• [学会発表] TATIONARY NUMERICAL CALCULATION OF SPARK DISCHARGE ON WATER SURFACE USING SURFACE POTENTIAL AS BOUNDARY CONDITION (2013)
  • 著者名/発表者名: Nur Shahida Midi, Ryu-ichiro Ohyama
  • 学会等名: Proc. The MJIIT-JUC Joint International Symposium 2013
  • 発表場所: Kanagawa・Tokai University
• [学会発表] Breakdown Characteristics of Spark Discharge on Water Surface (SDWS) with an Air Gap (2012)
  • 著者名/発表者名: N.S. Midi, M.K.A.Muhamad, R. Ohyama
  • 学会等名: Proc. IEEE 2012 Annual Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena
  • 発表場所: Canada
• [学会発表] EXPERIMENTAL STUDIES OF ELECTRIC POTENTIAL IN TAP WATER DUE TO SPARK DISCHARGE ON WATER SURFACE WITH AN AIR GAP (2012)
  • 著者名/発表者名: M.K.A Muhamad1, N.S. Midi and R.Ohyama
  • 学会等名: MJIIT-JUC Joint Symposium 2012
  • 発表場所: Malaysia
• [学会発表] 水面上火花放電の電気的特性：水道水と海水の比較
  • 著者名/発表者名: ヌルシャヒダ, 大山 龍一郎, M.K.A ムハマド
  • 学会等名: 2012 放電学会年次大会講演論文集
  • 発表場所: 東京・芝浦工業大学