| 研究概要 |
本研究は,電気流体力学分野で重要な流れ場の解析を対象に,その流速ベクトル分布を定量化するために粒子画像流速測定法の適用技術を応用して,気液2相流体の電気流体力学流場を計測すると同時に,その電気流体力学効果の現象論的解析方法を具体化することを目的として実施した。今後の進展が期待されているMulti Phase流体に対する電気流体力学現象の解析と理解において、本研究では本年度に以下の研究成果を得た。
1.気液2相流体流場における粒子画像流速測定法の適用
本研究では分子の燐光を時間的かつ空間的に微小な時間で追跡するMolecular Tagging Velocimetryを適用した。この計測手段にはYAGレーザーの高調波(266nm)で燐光波長(525nm)付近の可視光を放出するBiacetyl分子をトレーサに使用し、10nsの時間分解能を可能とした可視化画像撮影装置を構築した。その結果、気液2相流体における電気流体力学流場の気相現象について流速計測を可能にした共に本現象の定量化と解析を実施した。
2.本現象を応用したAir Wave Type Electrohydrodynamical Pumpの開発
本研究では気液界面を含む気液2相流体の電気流体力学効果を応用して液体を汲み上げるAir Wave Type Electrohydrodynamical Pumpについて、そのポンピング性能に対する気液2相流体の電気流体力学効果の定量的な解析と実証試験を実施し、定量解析を具体化して性能評価を行った。その結果、ポンピング性能に及ぼす電気流体力学的効果は、第1に気相のコロナ放電によるGas-Phase EHD Flowの発生と、第2にLiquid-Phase EHD Flowの誘導によるものであることを明らかにし、液体を重力に逆らって液体溜めから外部へ汲出す電気流体力学効果の無次元化パラメータを定量化した。
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