| 研究課題/領域番号 |
63850039
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| 研究種目 |
試験研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
流体工学
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
山根 隆一郎 東京工業大学, 工学部, 教授 (50016424)
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| 研究分担者 |
大島 修造 東京工業大学, 工学部, 助手 (20143670)
片倉 寛 東京工科大学, 工学部, 助教授 (40114863)
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| 研究期間 (年度) |
1988 – 1989
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| 研究課題ステータス |
完了 (1989年度)
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| 配分額 *注記 |
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
1989年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1988年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
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| キーワード | 流体工学 / 電磁流体力学 / 静磁場 / 溶融金属 / 液体金属 / 連続鋳造 / リブレット / 噴流 / 非接触形状制御 |
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| 研究概要 |
電磁力による液体金属薄膜形成装置を作製し、磁場作用下での液体金属リブレットおよびジェットの形状変化について実験と解析を行い次のような結論を得た。
1.一様直磁場作用下で非円形ノズルから水平方向に噴出する液体金属ジェット
非円形ノズルから液体金属を噴出させると表面張力によって形状振動が発生する。磁場を印加すると、形状振動は仰制され初期形状がかなり下流まで維持される。
2.非一様垂直磁場作用下で円形および長方形ノズルから水平方向に噴出するジェット
磁場こう配は非接触の壁面の役割を果たしジェットの形状を変化させることができる。負のこう配を有する垂直磁場を印加すると横長に、正のこう配を有する磁場を印加すると磁場方向に縦長に変化する。ノズルのアスペクト比が大きく、幅が広いジェットの方が変形量が大きい。
3.非一様磁場作用下での液体金属リブレット
磁場を印加しない場合はリブレットの形状は変化しない。流れ方向に磁界強度が減少する垂直磁場を印加すると、リブレットは薄く引き延ばされる。強磁場を印加すると表面上の乱れは仰制され鏡面状態になる。
4.鉛直落下するフィルム状ジェット
負の磁場こう配の印加により表面張力による幅の減少は仰制され、さらに拡幅も可能である。現象はウェ-バ-数、スチュア-ト数、フル-ド数、ノズルのアスペクト比および印加磁束密度分布により支配される、ウェ-バ-数、スチュア-ト数およびノズルのアスペクト比が大きく、フル-ド数が小さいほど幅の減少は仰制される。
5.電性円管から噴出する液体金属ジェット
一様磁場内でジェットを導電制のあるノズルから噴出すると、誘導電流がノズルに流れ、その一部がノズルから漏れ、その電流と磁場が干渉し、ジェットは縦長にする。変形量は印加磁場が強く、ノズル直径が大きいほど大きい。
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