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2011 年度 研究成果報告書

静電撹拌による微粒子流動制御法の確立と環境・エネルギーへの応用展開

研究課題

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研究課題/領域番号 22760120
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 流体工学
研究機関東北大学

研究代表者

高奈 秀匡  東北大学, 流体科学研究所, 講師 (40375118)

研究期間 (年度) 2010 – 2011
キーワード固気二相流 / 静電気力 / プラズマアクチュエータ / 粒子搬送
研究概要

先進マイクロ・ナノ粒子超音速ジェット加工および環境汚染微粒子浄化において基盤技術となる「微粒子撹拌・搬送」に着目し, 静電撹拌および反応性プラズマを活用した革新的粒子搬送技術を創出した。本研究により提案された微粒子搬送管(プラズマチューブ)は, 円管内壁上に一対の螺旋電極からなるプラズマ発生機構を有し, 管壁近傍に発生するDBDプラズマによる誘起流および放電によって帯電した微粒子に作用する静電気力により, 微粒子が撹拌・搬送される。微粒子流動解析および実験解析から, 搬送ガス流が存在しない場合においてもプラズマアクチュエータ効果による管内誘起流により, 微粒子が搬送されるとともに, 粒子に直接作用する静電気力により, 微粒子撹拌が促進されることが明らかとなった。さらに, 粒子搬送のための最適条件を明らかにするなど, 本装置を実用化する上で重要となる知見が得られた。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] プラズマチューブ内における微粒子の撹拌および搬送特性2011

    • 著者名/発表者名
      篠原圭介, 高奈秀匡, 西山秀哉
    • 雑誌名

      混相流

      巻: 第25巻 ページ: 495-500

    • 査読あり
  • [学会発表] プラズマチューブ内における微粒子の撹拌および搬送2011

    • 著者名/発表者名
      篠原圭介, 高奈秀匡, 西山秀哉
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学(京都)
    • 年月日
      2011-08-08
  • [学会発表] 静電効果による管内反応性気体中の微粒子撹拌・搬送特性2010

    • 著者名/発表者名
      篠原圭介, 高奈秀匡, 西山秀哉
    • 学会等名
      日本機械学会第88期流体工学部門講演会
    • 発表場所
      山形大学(米沢)
    • 年月日
      2010-10-30
  • [備考]

    • URL

      http://www.ifs.tohoku.ac.jp/nishiyama-lab/japanese.html

  • [産業財産権] 微粒子搬送装置及びこの装置を用いた微粒子の浄化方法2010

    • 発明者名
      高奈秀匡, 篠原圭介, 西山秀哉
    • 権利者名
      東北大学
    • 産業財産権番号
      特許、特願2010-242718
    • 出願年月日
      2010-10-28

URL: 

公開日: 2013-07-31  

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