磁場に反応する新しい機能性流体を用いたしゅう動装置に関する基礎的研究と応用開発

利用磁场响应的新型功能流体的滑动装置的基础研究和应用开发

• 批准号: 11750135
• 负责人: 島田 邦雄
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Akita Prefectural University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11750135/
• 关键词: 機能性流体; 磁性流体; MR流体; しゅう動; トライポロジー; 磁場; 凝集; 流体摩擦

本研究は,2年間にわたって行った研究であり,昨年度に付いては既に報告済みなので,本年度での研究成果を以下に示す.まず,磁場に反応する新しい機能性流体を開発し,その粘度特性を色々なタイプの回転粘度計を用いて実験的に調べた.また,従来の磁場に反応する機能性流体として,磁性流体やMR流体についても同様の粘度測定を行い,比較検討した.さらに,この磁場に反応する新しい機能性流体を用いた,しゅう動装置を試作し,本装置における動摩擦力に及ぼす磁場,及び,しゅう動装置における重り,速度等の影響についての基礎実験を行った.また,従来の磁場に反応する機能性流体としての磁性流体やMR流体についても同様の実験を行い,比較検討した.その結果,どのような条件下において,新しく開発しした機能性流体が最適であるかについての重要な知見を得ることができた.すなわち,その測定結果により,特許申請に至る実機の製作が可能となった.一方,この実験に先駆けて,粒子の凝集が最重要キーポイントとして挙げられることから,磁場下における粒子の凝集の流動場内での振る舞いについての理論モデルを提案した.これは,粒子の濃度分布を考慮した,従来にはない,新しい理論モデルであり,流動下における機能性流体の実験値とよく合うモデルである.このモデルは,従来の磁場に反応する機能性流体に導入して理論的成功をみているものであるが,磁場に反応する新しい機能性流体に適用した場合には,実験結果と十分満足した一致をみることは,ある条件下では限界があるという結果を得た.これらの研究成果は,平成12年度のみならず,平成13年度において国内外における学会において発表する予定である.

This study has been conducted for two years, and the results of this year's study are shown below. New functional fluids are developed in response to magnetic fields, and their viscosity properties are adjusted using a viscosity meter. In addition, the viscosity of functional fluids, magnetic fluids and MR fluids is measured in the presence of an incoming magnetic field. In addition, the magnetic field is reflected in the new functional fluid, and the power device is tested. The dynamic friction force of the device and the magnetic field, and the weight and speed of the power device affect the basic operation of the device. In addition, functional fluids, magnetic fluids, and MR fluids that react to incoming magnetic fields are also discussed. As a result, new functional fluids are developed under different conditions. The result of the test is that it is possible to apply for a license to produce a real machine. On the one hand, particle aggregation is the most important factor in the process of particle aggregation under magnetic field. The concentration distribution of particles is taken into account, and the new theory is applied to the functional fluid under flow. The magnetic field reaction of functional fluid is successful in theory, and the magnetic field reaction of functional fluid is successful in application. The results of this research are expected to be published in 2012 and in 2013 at home and abroad.

项目成果

Kunio SHIMADA,Hitoshi NISHIDA and Hiroshi YAMAGUCHI: "Theoretical analysis of the hydrodynamic characteristics of electrorheological fluid in a parallel duct flow"Applied Mechanics and Engineering. Vol.5,No.4. 803-820 (2000)

Kunio Shimada、Hitoshi NISHIDA 和 Hiroshi YAMAGUCHI：“并行管道流中电流变流体的流体动力学特性的理论分析”应用力学与工程。

島田邦雄,神山新一,山口博司: "磁場と温度場を利用した磁性流体の駆動速度に関する理論予測"日本AEM学会誌. 8巻4号. 50-54 (2000)

Kunio Shimada、Shinichi Kamiyama、Hiroshi Yamaguchi：“利用磁场和温度场的磁流体驱动速度的理论预测”日本 AEM 学会杂志，第 8 卷，第 4 期。50-54（2000 年）。

Kunio SHIMADA,Shinichi KAMIYAMA and Makio IWABUCHI: "Effect of a magnetic field on the performance of an energy conversion system using magnetic fluid"Journal of Magnetism Magnetic and Materials. Vol.201. 357-360 (1999)

Kunio Shimada、Shinichi KAMIYAMA 和 Makio IWABUCHI：“磁场对使用磁流体的能量转换系统性能的影响”《Magnetic and Materials》杂志。

Knuio SHIMADA and Toyohisa FUJITA: "A device to regulate rotational speed utilizing a rotating regulator with electrorheological fluid"Experimental Mechanics. Vol.40,No.2. 231-240 (2000)

Knuio SHIMADA 和 Toyohisa FUJITA：“一种利用带有电流变液的旋转调节器来调节转速的装置”实验力学。

Knuio SHIMADA,Shinichi KAMIYAMA,Toyohisa FUJITA,Makio IWABUCHI,Hitoshi NISHIDA and Kenichi OKUI: "Rheology of ERF on various flow fields"Intemational Journal of Modern Physics B. Vol.13,No14-16. 1886-1892 (1999)

Knuio Shimada、Shinichi KAMIYAMA、Toyohisa FUJITA、Makio IWABUCHI、Hitoshi NISHIDA 和 Kenichi OKUI：“各种流场上 ERF 的流变学”国际现代物理学杂志 B. Vol.13，No14-16。