産業用繊維を空気流で操作するための空気力学的特性の解析

• 研究課題/領域番号: 24560215
• 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: 石川工業高等専門学校
• 研究代表者: 八田 潔 石川工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (80280379)
• 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: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2013年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 空気摩擦抗力 / 産業用繊維 / 空気流 / 繊維機械 / 自動化省力化 / 流体工学 / 圧縮・非圧縮流 / 空気抗力

研究成果の概要

本研究は、炭素繊維やアラミド繊維など「産業用繊維」を、従来の衣料製織技術と同様に、空気流を利用して飛ばしたり保持したり移動させるなど、繊維を自在に操るための空気力学的特性を明らかにしようとしている。円形断面の材料において、空気摩擦抗力係数は糸半径を代表長さとする半径レイノルズ数で整理できることがわかったが、繊維をテープ状に収束させた材料では、剛体平板と同様に、繊維長を代表長さとする長さレイノルズ数で整理できることがわかった。空気抗力係数の大きさに影響を及ぼす因子としては、拘束条件、糸半径、テープ幅、繊維の柔軟性があげられる。これらは繊維が空気流によって振動する「はためき」に大きく関係している。