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2014 年度 実績報告書

脈動流型バルブレスマイクロポンプ流路内の非対称な流動特性の評価

研究課題

研究課題/領域番号 25820052
研究機関明石工業高等専門学校

研究代表者

田中 誠一  明石工業高等専門学校, その他部局等, 講師 (00599251)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワードマイクロポンプ / PIV計測 / 非定常流 / 渦流れ
研究実績の概要

・脈動流によって駆動するバルブレスマイクロポンプの内部流れを詳細に理解する目的で,ポンプ流路の可視化用模型を用いて,昨年度より引き続きポンプ流路形状および運転条件を変更しながら流れの可視化を行い,PIV(Particle Image Velocimetry)測定を実施した.
・流路内部の発生する渦流れの規模について,渦度の2乗を空間および時間で積分した値を用いて定量的に評価した結果,ポンプ性能と明確な相関関係が得られた.高いポンプ性能(特にポンプ揚程)を示す高いReynolds数(振動流の流速振幅を代表速度としたReynolds数)の運転条件や小さな流路高さの場合に,大きな渦度の2乗値を示す傾向となった。特にポンプ内部流れの振動流の吐出し流れで減速が開始した時刻で最も渦の規模が大きくなり,ポンプ性能に影響することが明らかになった.
・汎用流れ解析ソフトを用いて内部流れの数値解析を行った.モデルは3次元とし実験条件と同様の条件にて非定常計算を行った.計算結果は実験結果と良好な一致を示し,内部流れを十分に再現することができた。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2015 2014

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] バルブレスマイクロポンプ内部流れの数値解析2015

    • 著者名/発表者名
      三宅昂平,田中誠一,藤原誠之
    • 学会等名
      日本機械学会関西学生会平成26年度学生員卒業研究発表会
    • 発表場所
      京都大学(京都府京都市)
    • 年月日
      2015-03-15
  • [学会発表] 模型バルブレスマイクロポンプ内における非定常流の定量的理解2015

    • 著者名/発表者名
      林智宏,田中誠一,藤原誠之
    • 学会等名
      日本機械学会関西学生会平成26年度学生員卒業研究発表会
    • 発表場所
      京都大学(京都府京都市)
    • 年月日
      2015-03-15
  • [学会発表] PIV Measurement of Internal-Flow for Valseless Micropump2014

    • 著者名/発表者名
      S. Tanaka, K. Nakama, S., Fujiwara, and K. Miyazaki
    • 学会等名
      The 25th International Symposium on Transport Phenomena
    • 発表場所
      Krabi, Thailand
    • 年月日
      2014-11-05 – 2014-11-07

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公開日: 2016-06-01  

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