| 研究課題/領域番号 |
10355010
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
笠木 伸英 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (80107531)
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| 研究分担者 |
鈴木 雄二 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (80222066)
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| キーワード | マイクロマシン技術 / フラップ型アクチュエータ / 同軸噴流 / 混合制御 / レーザー誘起蛍光法 / レーザードップラー流速計 / 流れの可視化 |
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| 研究概要 |
一般に、噴流は、熱・物質の輸送、化学反応、そして噴霧・微粒化などのプロセスを伴うことが多く、流れの形態が機器の性能や安全性に密接に関連している。本研究では、ノズル出口において加えられる擾乱と大規模構造の発達に着目し、円形ノズル内部に装備された多数のミニチュア・アクチュエータによって高度にプログラム化された擾乱を生成して、噴流の多様な制御を可能とするインテリジェント・ノズルの基本設計、試作および評価を行うことを目的としている。
本年度は、インテリジェント・ノズルを、ガスタービン燃焼器への適用を前提とした、同軸噴流のズルにおける等温2流体の混合促進に適用を行った。アクチュエータの形状は昨年度の軸対称噴流の場合と同様であり、外側ノズル内壁に18個のフラップ型電磁アクチュエータを設置した。製作したノズルを回流水槽に設置し、染料注入法による流れの可視化、LDVによる流速測定、LIFを用いた濃度計測を行った。その結果、フラップの動作によって、同軸噴流の3次元渦構造が大きく変化し、動作周波数を適切に選んだ場合には、混合が著しく促進されることを示した。また、比較的広いレイノルズ数範囲において最適な無次元動作周波数が変化しないことを示した。
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