2014 Fiscal Year Annual Research Report
液中気泡の分離除去による機械システムの高性能化に関する研究
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13J09669
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| Research Institution | Hosei University |
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Principal Investigator |
坂間 清子 法政大学, 大学院デザイン工学研究科, 特別研究員(DC1)
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2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 液中気泡の分離除去 / 体積弾性係数 / CFD / 可視化実験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
液体を利用した多くの機械システムでは，液体中に混入した気泡により様々な問題が生じる．油圧システムでは機器の動特性の低下，作動油や機器部材の劣化，塗装分野では塗装表面のざらつき，食品分野では食品の酸化劣化等が例として挙げられる．これらの問題を解決するには旋回流により気泡を分離除去する気泡除去装置の利用が有用である．これまでの研究で，流れの可視化実験や数値解析の結果から，この装置は効率よく気泡を除去することを明らかにしてきた．しかし，従来の研究では気泡除去装置の最適形状は明らかになっておらず，気泡除去装置の性能はさらに向上することが期待できる．本研究では，気泡除去装置の設計指針を確立し，装置の性能を向上させることを目的としている．本年度は，気泡除去の有無による作動油の等価体積弾性係数の数学モデルの検討と実験的測定，気泡除去装置の設計指針の確立を中心に研究を実施した．
作動油の等価体積弾性係数の数学モデルの検討と等価体積弾性係数の測定実験では，油中の気泡が作動油の剛性に大きく影響をおよぼすことを明らかにし，気泡除去装置を用いた油中気泡の除去が機械システムの動特性の向上に有効であることを示した．
また，気泡除去装置の設計指針の確立のために気泡除去装置内の流れの可視化実験と数値解析を実施し，装置内部の旋回方向の流れと中心軸方向の流れの関係を考慮した装置各部の形状パラメータの最適化手法を示した．さらに，装置に流入する気泡の径が装置の性能に大きく影響をおよぼすことを明らかにし，装置の管路内径に対する気泡の径の比とレイノルズ数のそれぞれが一致する条件であれば，装置の性能を維持できることを確認した．これにより，物性の異なる液体中の気泡を除去する場合でも高い性能で気泡を分離除去することを可能にした．
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| Research Progress Status |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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Research Products
(11 results)
