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2015 年度 実績報告書

圧力計測に基づく量子乱流渦と個体粒子の相互作用の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26630050
研究機関名古屋大学

研究代表者

辻 義之  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00252255)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード流体工学 / 量子乱流 / 量子渦
研究実績の概要

量子乱流中の渦糸を可視化するためにガラス的を付けた金属デュアーとレーザー光学系を準備した。金属デュアーは、ヘリウム層、液体窒素層、真空断熱層の三重構造を備えた装置であり、ローターリーポンプにより1.9Kまで液体ヘリウムを冷却可能である。圧力計測には、気流中で開発してきた静圧プローブを利用した。圧力センサーとしては、低温用のトランスデューサを利用した。熱対向流中に圧力プローブを設置して流動の様子を可視化しながら、変動圧力の出力を計測した。量子渦の生成は可視化より確認できたが、変動圧力の計測は有意な信号を得ることができなかった。その原因としては、デュアー内の温度を下げる過程で、内部の圧力を下げているが圧力プローブにその影響が大きく現れ、量子渦に起因する変動圧力との区別を有意につけることができなかった。そこで、量子渦の循環量から計算される中心圧力を理論的に見積もり、微細粒子が渦中心にトラップされる過程を可視化画像から解析した。また、量子渦に起因する圧力変動の及ぶ範囲と微細粒子のラグランジュ加速度を比較した。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2016 2015

すべて 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [学会発表] 量子渦の可視化と量子乱流中の粒子挙動2016

    • 著者名/発表者名
      辻  義之
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      東北学院大学
    • 年月日
      2016-03-20 – 2016-03-20
    • 招待講演
  • [学会発表] 量子乱流中の微細粒子の運動について2016

    • 著者名/発表者名
      辻  義之
    • 学会等名
      物性研究所短期研究集会「量子乱流と古典乱流の邂逅」
    • 発表場所
      東京大学大学物性研究所
    • 年月日
      2016-01-05 – 2016-01-07
    • 招待講演
  • [学会発表] Lagrangian property of particle motions in He42015

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Tsuji
    • 学会等名
      Interpretation of measurements in superfluid turbulence
    • 発表場所
      Saclay, France
    • 年月日
      2015-09-14 – 2015-09-18
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2017-01-06  

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