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1996 年度 研究成果報告書概要

機能流体システムの開発とその知的制御に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 07305008
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分総合
研究分野 流体工学
研究機関東北大学

研究代表者

神山 新一  東北大学, 流体科学研究所, 教授 (80006171)

研究分担者 西山 秀哉  東北大学, 流体科学研究所, 助教授 (20156128)
藤田 豊久  秋田大学, 鉱山学部, 教授 (70124617)
大場 謙吉  関西大学, 工学部, 教授 (30029186)
山根 隆一郎  東京工業大学, 工学部, 教授 (50016424)
土井 正男  名古屋大学, 工学部, 教授 (70087104)
研究期間 (年度) 1995 – 1996
キーワード機能流体 / 磁性流体 / ER流体 / 電磁場 / システム制御 / 流動特性
研究概要

以下の各項目について組織的な研究を行った。
1.機能流体の製造と物性に関する研究
磁場の作用下で高機能を発揮する磁性流体の製法の開発が進められ、従来の磁化の強さに対して3〜4倍の高い磁化を示す窒化鉄微粒子を含む磁性流体やイオン性磁性流体、液晶ベース磁性流体の開発が進み、その磁化特性及び粘度特性が解明された。また、電場によりレオロジー特性が大幅に変化するER流体についても、そのレオロジー特性への電場依存性が詳細に検討された。
2.機能流体の力学に関する研究
機能性流体の高機能性発現機構の解明を目的に、磁場の作用下での超微粒子の振舞いと凝集形態を解明するための数値シミュレーションが行われた。また、磁場下での粒子の一部凝集、あるいは、濃度変化を考慮して磁性流体の管内流動特性(特に、振動流の特性)を求め得る理論解析を行い、実験結果をよく説明しうることが示された。さらに、管内二相流の流動及び伝熱特性に及ぼす磁場の影響が、流体中の気泡の微視的振舞いをも含めて明らかにされた。そのほか、エマルジョンの脈動流特性、血液を模擬した機能流体の管内脈動流の流動特性、電気流体噴霧の電場制御、プラズマ流の磁場制御等の解明にも見るべき進展がなされた。
3.流体の機能化とその応用面の開発に関する研究
流体の混相機能化に関する研究が行われた。すなわち、磁性流体に磁場効果のみならず、電場効果を持たせることやER流体のレオロジー特性への磁場付与の効果が検討された。その応用面開発の基礎研究として、軸シール、ダンパ、アクチュエータ及びエネルギー変換システムの性能評価が行われた。

  • 研究成果

    (29件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (29件)

  • [文献書誌] 神山新一: "磁性流体工学の最近の展開" 粉体および粉末冶金. 43. 751-756 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S.Kamiyama: "Magnetic Fluids as a Intelligent Fluid" Int.Workshop on Intelligent Fluid and Material Systems. (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 中谷 功: "粒径が異なる種々の窒化鉄磁性流体の超常磁性" 磁性流体連合講演会講演論文集. 16-18 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 藤田 豊久: "液晶ベース磁性流体の製造とその特性" 粉体および粉末冶金. 43. 761-765 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y,Yamane: "The Effect of Rodlike Particles in Semi-dilute Suspensions under Shear Flow" J.Phys.Soc.Japan. 64. 3265-3274 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 中塚 勝人: "Behavior of Gas Evoled during Heating of Magnetic Fluid" 粉体粉末冶金協会秋季講演会講演論文集. 89- (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 野本 恭信: "パーコレーション理論を用いたER流体の分散粒子挙動の数値シミュレーション" 日本機械学会第74期全国大会講演論文集. 111. 83-84 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Nakano: "Controllable Damper Using Electrorheological Fluids and New Aspect of Vibration Control" J.Soc.Instrument and Control Engn. 34. 707-711 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 中井 太二郎: "磁場下における電磁熱流体の立方Cavity内自然対流解析(第1報)" 日本機械学会論文集,B編. 62. 3584-3591 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S.Kawano: "Heat and Fluid Flow of Two Immiscible Liquid Layers in Vertical Cylindrical Container" JSME Int. J.,Ser.B. 39. 246-256 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 藤井 界: "模擬赤血球の高濃度分散液よりなる模擬血液のレオロジー特性" 第11回生体・生理工学シンポジウム論文集. 365-368 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 磯村 恭一: "鉛直交流磁場作用下における単一磁性流体スパイクの振動の実験的研究" 日本機械学会論文集,B編. 62. 1343-1349 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 中村 雅英: "エマルジョンの脈動流により励起される柔らかい管の振動" 日本機械学会論文集,B編. 62. 2619-2625 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 林 叡: "スターリンブレジスタによるコロトコフ音の模擬" 油圧と空気圧. 28. 47-53 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 森下 信: "ER流体を用いたスクィーズフィルムダンパの特性に関する研究" 日本機械学会論文集,C編. 61. 4245-4250 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 山口 博司: "磁性流体を用いた直接エネルギー変換装置の新しい方法(第1報)" エネルギー・資源. 17. 88-95 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S.Kamiyama: "Recent Development of Magnetic fluid Engineering" Funtai and Funmatsuyakin. 43-6. 751-756 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S.Kamiyama: "Magnetic Fluid as an Intelligent Fluid" Int.Workshop on Intelligent Fluid and Material Systems. (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H.Mamiya: "Magnetic Relaxation Process for an Iron-Nitride Fine Particle System" J.Magn.Soc.Jpn.20. 293-296 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y.Yamane: "The Effect of Rodlike Particles in Semi-dilute Suspensions under Shear Flow" J.Phy.Soc.Japan. 64. 3265-3274 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Nakatsuka: "Behavior of Gas Evoled During Heating of Magnetic Fluid" Proc.Funtai funmatsuyakin. 89. (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y.Nomoto: "Modeling and Experiment on Particle Behavior in Electro Rheological Fluid" Proc.Japan-U.S.Seminar on Two-phase Flow Dynamics, Hakata. 61-66 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Nakamura: "Vibration of Flexible Tube Induced by Pulsatile Flow of Emulsions" Trans.JSMF. 62-599. 2619-2625 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Isomura: "Experimental Study on Oscillation of Single spike of Magnetic Fluid under Vertical Alternating Magnetic Field" Trans.JSME. 62-596. 1343-1349 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T.Tanahashi: "New Theory of Hybrid-Upwind Technique and Discrete Del Operator for Finite-Element Method." Comp.Fluid Dyn.7. 3-14 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] P.H.Son: "Instability analysis of an Electrically Charged Liquid Jet" Proc.Japan-U.S.Seminar on Two-phase Flow Dynamics, Hakata. 287-293 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T.Fujita: "Comparison of Frequency Characteristics in a Damper Using Magnetic Fluid, ER Fluid Dispersing Smectite, and Mixed ER Magnetic Fluid" Int.J.of Modern Phys.B.10-23. 3001-3010 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Nakano: "Controllable Damper Using Electroheological Fluids and New Aspect of Vibration Control" J.Soc.Instrument and Control Engng.34-9. 707-711 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S.Morishita: "On Dynamic Characateristics of Er Fluid Squeeze Film Damper" Trans.JSME,C. 61-591. 4245-4250 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1999-03-09  

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