超音波浮揚による無容器プロセシングの研究

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11650059
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 羽田野 甫 東京理科大学, 基礎工学部, 教授 (60016805)
• キーワード: 超音波浮揚 / 無容器プロセシング / 音響放射圧 / 超音波音場 / ベルヌイ負圧 / 有限要素法 / シミュレーション

研究概要

無容器プロセシングのための超音波浮揚システムについて、炉芯管内に形成される超音波音場の計算機シミュレーションを、昨年度に継続して行なった。本研究者らが独自に開発した有限要素法プログラムを用いて、試料が炉芯管内を移動したときの固有周波数と音圧分布の変化を調べた。試料表面における速度ポテンシャル分布から、試料に作用する放射圧とベルヌイの負圧を求めて、浮揚力の特性を評価した。本年度は従来の室温でのシミュレーションに加えて、炉芯管内雰囲気ガスの流速分布と試料の加熱に伴う温度分布を求めるための差分法プログラムを開発して、音響の有限要素法プログラムと結合させることによって、より実際に即したシミュレーションを実現することができた。シミュレーションの結果を分かりやすく表示するためのコンピュータグラフィックスについても、検討を加えた。これらの研究を通して、超音波浮揚システムの音源や音場、装置の構成等の最適化のための基礎データを蓄積することができた。

研究成果

• [文献書誌] Hajime Hatano: "Calibration of Acoustic Emission Transducers and its Standardization"Progress in Acoustic Emission. Vol.10. 163-168 (2000)
• [文献書誌] 羽田野甫: "超音波浮揚-スペースシャトル実験で成果-"SUT BULLETIN. 2000年11月号. 26-29 (2000)
• [文献書誌] 尾茂田香織,羽田野甫: "液体-固体境界における超音波の差分法シミュレーション"日本音響学会2001年春季研究発表会講演論文集. II. 1111-1112 (2001)
• [文献書誌] 大塚健太郎,羽田野甫: "電気・機械・音響結合系の有限要素解析と動画による可視化"日本音響学会2001年春季研究発表会講演論文集. II. 1103-1104 (2001)
• [文献書誌] 山口照平,羽田野甫: "高減衰媒体におけるディジタル処理を用いた超音波エコーの検出"日本音響学会2001年春季研究発表会講演論文集. II. 899-900 (2001)
• [文献書誌] 森竜也,山口照平,羽田野甫: "超音波の球面反射源の軸対称差分法解析"日本音響学会2001年春季研究発表会講演論文集. II. 1107-1108 (2001)