| 研究課題/領域番号 |
05452149
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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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 | 東北大学 |
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研究代表者 |
神山 新一 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (80006171)
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| 研究分担者 |
上野 和之 東北大学, 流体科学研究所, 助手 (20250839)
西山 秀哉 東北大学, 流体科学研究所, 助教授 (20156128)
小山 忠正 東北大学, 流体科学研究所, 助手 (80006189)
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| 研究期間 (年度) |
1993 – 1994
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| キーワード | 磁性流体 / 磁場 / 二相流 / ボイド率 / 可視化 / 圧力分布 / 気泡 / 沸騰 |
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| 研究概要 |
非一様磁場下での鉛直管内沸騰二相流の活用による新エネルギー変換システムの開発に関する基礎研究を理論並びに実験の両面から実施した。
1.二相流動特性に及ぼす非一様磁場の影響に関する理論的研究
磁化の強い温度依存性を示す磁性流体を対象に、蒸発、擬縮を考慮した熱非平衡気液二相流体モデルに基づいた磁性流体気液二相流動特性を解析し得る基礎方程式を構築した。具体的な数値計算例により、二相流下のボイド率、スリップ、液相圧力の各分布への磁場の影響を明らかにした。
2.二相流動特性の実験的研究
レーザ照射により磁性流体沸騰二相流を実現させ、超音波エコー診断装置を用いて二相流状態の可視化画像解析を行った。その結果、沸騰開始位置付近におけるボイド率分布は、磁場の強さ及び方向に強く依存して変化すること、従って、磁場の操作により二相流動特性を制御し得ることを明らかにした。
3.二相流の安定性に関する研究
磁性流体二相流の線形安定性解析により磁場の作用下で二相流の安定化が促進されることを明らかにした。また、圧力変動の測定及び発生気泡の可視化画像計測により、磁場の作用により二相流動の安定化及び発生気泡の均質微細化が可能であることを明らかにした。
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