| 研究課題/領域番号 |
16K18328
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| 研究機関 | 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所 |
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研究代表者 |
拾井 隆道 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (60734233)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 摩擦抵抗低減 / マイクロバブル / 乱流 |
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| 研究実績の概要 |
本年度は、電解沈殿法による流場変化メカニズムを明らかにするため、微粒子及び気泡による流場変化の調査、発生する粒子径の計測、LDV計測時のバイアスエラーの検証を実施した。
流場変化が電解沈殿法によって発生する微粒子か気泡、もしくはその両者によって生じているのか調査するために、微粒子と酸素気泡が微少量発生する陽極下及び水素気泡のみ微少量発生する陰極下において1次元LDV計測を実施した。その結果両者においても同程度の流場変化が生じていたため、少なくとも微少量の気泡の影響によって流場が変化するという事がわかった。
電解沈殿法によって発生する微粒子の粒子径計測を実施した。計測は背景照明と直接撮影を用いた手法によって行われた。粒子はCCDカメラの解像度以下であったため、粒子径は1μm以下という事が分かった。
研究代表者が以前実施した電解沈殿法下のLDV計測においては、トレーサとなる粒子分布の偏りによって計測結果にバイアスが生じている可能性があった。そこで、計測データのヒストグラムの調査、また流路にトレーサ粒子を十分に追加した状態での計測を実施することにより、バイアスエラーの影響について検証し、実際に流場が変化していることを確認した。
電解沈殿法の鉛直方向速度成分への影響を調査するため、LDV計測システムの2次元化及び2次元2成分PIV計測システムの導入を実施した。また摩擦抵抗の直接計測のためのせん断力計の予備計測を実施した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
電解沈殿法による流場変化には少なくとも微少量の粒子が影響している事を明らかにした。また微粒子の粒子径がナノスケールであることを明らかにした。また2次元速度成分計測のための計測手法の導入及び摩擦抵抗の直接計測のための予備計測を実施し、2次元速度成分や摩擦抵抗への影響を検証出来る設備を構築した。以上より、研究課題が順調に進展できているものと考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成28年度に構築した2次元LDV、PIV計測装置を用いた主流及び鉛直方向の平均流速分布、レイノルズ応力分布への影響調査粒子、気泡径の計測、摩擦抵抗の直接計測を実施し、電解沈殿法による流場変化メカニズムを明らかにする。またそのメカニズムに即した、摩擦抵抗低減の大きい電極形状を提案する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
物品費が想定よりも少額であったため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
次年度予算と合わせて、物品費、旅費、消耗品費として支出する予定である。
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