気液混相電磁流体シミュレーションによるプラズマと気液界面挙動の相互作用の解明

• 研究課題/領域番号: 25K17537
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分19010:流体工学関連
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 杉本 真 東北大学, 工学研究科, 助教 (60966852)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2026年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2025年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: プラズマ / 溶接 / 気液混相流 / 格子ボルツマン法 / フェーズフィールドモデル

研究開始時の研究の概要

本研究では，アーク放電中の電極間に作用する三次元的な電磁気力分布を高精度に再現可能な数値シミュレーション手法を開発し，熱によって溶融した電極表面の変形と電磁気力分布の相互作用の解明を行う．さらに，開発した手法を用いてTIG (Tungsten Inert Gas)溶接プロセス中におけるタングステン電極の溶融・飛散現象の電磁流体力学的メカニズムを解明する．これにより，溶接電極の長寿命化や溶接品質の向上などに資することができる．