| 研究課題/領域番号 |
63850039
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
山根 隆一郎 東京工業大学, 工学部, 教授 (50016424)
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| 研究分担者 |
大島 修造 東京工業大学, 工学部, 助手 (20143670)
片倉 寛 東京工科大学, 工学部, 助教授 (40114863)
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| キーワード | 流体工学 / 電磁流体力学 / 静磁場 / 溶融金属 / 液体金属 / 連続鋳造 / 噴流 |
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| 研究概要 |
本年度は液体金属ジェットの形状変化に及ぼす重力およびノズルの電気的性質の影響を明らかにするため、以下の2つのテ-マについて実験と解析を行った。以下に概要を記す。
1.鉛直落下するフィルム状ジェット
実験は作動流体として水銀を用い、長方形断面を持つ6種類のノズルから鉛直方向にジェットとし噴出させて行った。電磁石により0〜0.83Tの磁場を印加し、VTRによりジェットの幅と厚さの測定を行なった。また、解析はジェットを厚さが均一な中央部と表面張力の影響が強く現れる両端部の2領域に分け運動量理論に基づき行った。その結果、次の結論を得た。
負の磁場こう配の印加により表面張力による幅の減少は抑制され、さらに拡幅も可能である。現象はウェ-バ-数、スチュア-ト数、フル-ド数、ノズルのアスペクト比および印加磁束密度分布により支配される、ウェ-バ-数とスチュア-ト数とノズルのアスペクト比が大きく、フル-ド数が小さいほど幅の減少は抑制される。
2.導電性円管から噴出する液体金属ジェット
作動流体として水銀を用いた。ノズルは銅で作製し、ノズルの内径、肉厚、および印加磁場を変化させて実験を行った。その結果、次の結論を得た。
一様磁場内でジェットを導電性のあるノズルから噴出すると、誘導電流がノズルに流れ、その一部がノズルから漏れ、その電流と磁場が干渉し、ジェットは縦長にする。変形量は印加磁場が強く、ノズル直径が大きいほど大きい。
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