| 研究課題/領域番号 |
16H04269
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| 研究機関 | 豊田工業大学 |
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研究代表者 |
半田 太郎 豊田工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30284566)
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| 研究分担者 |
松田 佑 早稲田大学, 理工学術院, 准教授(任期付) (20402513)
江上 泰広 愛知工業大学, 工学部, 教授 (80292283)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | マイクロ流れ / レーザー誘起蛍光法 / 圧縮性流れ / 超音速流れ / 感圧塗料 |
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| 研究実績の概要 |
先細流れに断面積が一定のダクトが接続された流れにおいて不足膨張状態になると，一次元解析においてはダクト出口において音速に達する．しかしながら，マイクロダクト流れにおいては，ダクト出口より上流の位置において流れは音速に達する．そこで，流れが音速に達する位置に着目してレーザー誘起蛍光法による実験および数値シミュレーションを実施したところ，音速に達する位置はレイノルズ数が約2000となる条件において最も上流になり，これは先細ノズルの形状やダクト長さを変化させても同様であることが明らかになった．
また，マイクロダクト側壁の温度を分子センサーを用いて測定した．本研究で用いる分子センサーは感圧塗料であるが，感圧塗料は酸素濃度に応じて発光強度が変化するが，温度が変化しても発光強度は変化する．したがって，窒素を作動気体とすれば感圧塗料は酸素分子が存在しないので温度センサーとして使用でき，作動気体を窒素にしてマイクロダクト側壁の温度を測定した．また，作動気体を空気とすれば感圧塗料は圧力センサーとして使用でき，作動気体を空気にしてマイクロダクト側壁の圧力を測定した．温度測定結果を壁面境界条件として数値シミュレーションを実施したところ，シミュレーション結果は圧力測定結果とよく一致した．したがって，数値シミュレーション結果よりダクト側壁の熱流束分布を求めることができた．すなわち，マイクロダクト側壁の熱伝達特性を高空間分解能で明らかにする手法を確立することに成功した．
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| 現在までの達成度 (段落) |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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