| 研究課題/領域番号 |
21K03885
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分19010:流体工学関連
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| 研究機関 | 東京都立産業技術高等専門学校 |
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研究代表者 |
工藤 正樹 東京都立産業技術高等専門学校, ものづくり工学科, 准教授 (60634524)
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| 研究分担者 |
福永 修一 東京都立産業技術高等専門学校, ものづくり工学科, 准教授 (70402518)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 表面張力差対流 / 次元縮約モデル / 3次元粒子画像流速計測法 / モデル化誤差の低減 / 動的モード分解 / 拡張カルマンフィルタ |
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| 研究成果の概要 |
高品位バルク単結晶材の製造法であるゾーンメルト法において，振動状態の温度差マランゴニ対流によって単結晶材に欠陥が生じるために歩留まりを高くできず，低コスト化が難しいという課題が残っている．そこで本研究では，振動マランゴニ対流を大幅に抑制できる制御手法を確立することを目標として次元縮約モデル（ROM)を開発した．
その結果，Galerkin-ROMの開発に成功した．またROMに用いる高精度かつ高データ量の流速および温度データを取得できた．さらにROMのモデル化誤差を低減した．最後にROMの構築法の１つである動的モード分解および流れ場の予測法の１つである拡張カルマンフィルタの改良に成功した．
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| 自由記述の分野 |
熱工学，流体工学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では，実物の振動マランゴニ対流を対象として高精度なフィードフォワード制御を実装するという点から，マランゴニ対流のみとどまらず，流体工学分野の発展に学術的に大きく貢献するものである．またゾーンメルト法の高度化により，高品位の単結晶が高い歩留まり率でできることになれば、工業的にも大きく貢献するものである．
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