| 研究概要 |
高電圧を印加した電極間に強力なジェット流が発生する電界共役流体(ECF)の特徴的な流動現象の利用は,マイクロ流体パワー素子の開発に極めて有望である.しかし,その流動現象の発生メカニズムの詳細は未だ明らかとなっていない.本研究の目的は,機能性流体の一種である電界共役流体(ECF)を用いた小形で高出力の流体パワー素子を開発することである.
平成22年度は,まず流動現象の数学モデルの提案と構築を行い,この数学モデルに基づいた数値シミュレーションのための計算コード制作を行った.ECFの流動現象は不均一な電界分布により生じるため,電界から力を受ける流体を仮定し,その力により運動する流動現象としてモデル化した.またこの数学モデルを用いて電界分布から流動現象を計算するシミュレーションコードを自作した.しかし未だ流動現象を完全に計算し表現するまでには至っていない.さらに特徴的な流動現象の流れの可視化実験装置を製作し,種々の条件を変えた流動現象をCCDカメラで観測する実験を行った.流れの可視化実験の結果から,微小電極の形状や配置と流れの特長を把握することが可能となり,今後のシミュレーションによる流れの数値解析との比較が可能となった,今後はモデルの妥当性の検証を行うとともに,流動メカニズムの数学モデルから,最適な電極配置や形状,流路構造などの設計パラメータを求め,小形で高出力なマイクロ流体パワー素子を設計・試作し,その出力特性を明らかにする.
研究の成果は,平成22年春季フルードパワーシステム講演会(5月)およびWorld Automation Congress 2010(9月)により発表された.
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