連続運転可能な金属細線爆破による水中衝撃波発生装置の技術開発

可连续运行的金属丝爆破水下冲击波发生器技术开发

• 批准号: 15H00339
• 负责人: 比嘉 修
• 金额: $ 0.38万
• 依托单位: Okinawa National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15H00339/
• 关键词: Shock wave; Wire explosion; Electric discharge

本研究は電気放電による水中衝撃波の発生機構として、金属細線爆破を用いた水中衝撃波の発生装置のプロトタイプを開発することを目的とし、①連続的な細線供給機構の開発、②放電エネルギーと細線熱量の関係の解明、③高融点金属による電極消耗の改善の3項目の検討を行った。研究では連続的な細線供給機構を試作し、高融点金属(純タングステン・銅タングステン)による電極消耗の改善の検討を行った(項目①③)。しかし、放電電極部におけるアーク熱量と衝撃波による衝撃圧力は非常に強大であり、当初予定した高融点金属による電極消耗の改善において有効な改善は実現されなかった。そこで、電極溶融に大きく起因する放電エネルギー、細線熱量、生成される水中衝撃波の関係を明確にするため、シュリーレン法により、発生される衝撃波の光学観測を実施し衝撃波強度を算出した。また、圧力センサーを用いた特定箇所における圧力測定を取り入れることで、放電の電気特性と細線ボリューム、水中衝撃波強度の関係を明確にした(項目②)。詳細は国際会議(The International Conference of Multiphysics, Multiphisics 2015)において発表し、また学術論文を投稿中である。これにより必要とする衝撃波強度から必要十分な装置特性を計算することが可能となり、結果電極消耗を抑えることを可能とした。また、連続的な金属細線爆破の発生機構を作り出しプロトタイプの完成に近づいた。

This study は electric discharge 気 に よ る water blunt shock wave の 発 raw institutions と し て, metal thread blasting を い た water blunt shock wave の 発 raw device の プ ロ ト タ イ プ を open 発 す る こ と を purpose と し, (1) even 続 な thin line feed mechanism の 発, (2) the discharge エ ネ ル ギ ー と thin line heat の masato is の uttered, (3) high melting point metal に よ る electrode consumption の improve の 3 projects Youdaoplaceholder2 検 ask for を and った. Research で は even 続 な thread supply institutions を attempt し, high melting point metal (pure タ ン グ ス テ ン · copper タ ン グ ス テ ン) に よ る electrode consumption の improve の 検 line for を っ た (project (1) (3)). し か し, discharge electrode に お け る ア ー ク heat と blunt shock wave に よ る blunt shock pressure は very powerful に で あ り, had designated し た high melting point metal に よ る electrode consumption の improve に お い て have sharper な improve は be presently さ れ な か っ た. そ こ で, electrode melt に big き く cause す る discharge エ ネ ル ギ ー, fine line heat, generated さ れ る water blunt shock wave の masato is を clear に す る た め, シ ュ リ ー レ ン method に よ り, 発 さ れ る blunt shock wave の optical 観 を be applied し blunt shock wave intensity を calculate し た. ま た, pressure セ ン サ ー を with い た particular a に お け る pressure measurement を take り れ る こ と で, discharge の 気 features と thread ボ リ ュ ー ム, water shock wave intensity の masato is を clear に し た (project (2)). Details: にお The International Conference of Multiphysics, Multiphisics 2015 (The International Conference of Multiphysics, Multiphisics 2015)にお にお て is in the process of submitting にお academic papers を である. こ れ に よ り necessary と す る blunt shock wave intensity か ら very necessary な device features を す る こ と が may と な り を え suppression, the electrode consumption る こ と を may と し た. ま た, even 続 な metal thread blasting の 発 を raw mechanism on り out し プ ロ ト タ イ プ の complete に nearly づ い た.

项目成果

An optical observation of Shockwave propagation induced by Underwater Wire explosion

水下金属丝爆炸引起的冲击波传播的光学观测

• 发表时间: 2015
• 作者: 内田直人;五月女文也;山田貴延;中西喜美雄;早川茂男;Osamu Higa
• 通讯作者: Osamu Higa