磁性流体の誘導形MHD機器への応用に関する研究

磁流体在感应式MHD设备中的应用研究

• 批准号: 06750164
• 负责人: 大久保 雅章
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 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: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750164/
• 关键词: 磁性流体; MHD発電; 液体金属; リニアモータ; 電磁ポンプ; 磁場; エネルギー変換

申請者は,ここ数年来、導電性のベース液体に酸化鉄や合金などの強磁性微粒子の表面をコーティングすることにより安定に懸濁させた導電性磁性流体を作動流体とするファラデー形気泡ポンプ駆動方式液体金属MHD発電システムの研究と,進行磁場下での非導電性磁性流体の駆動の問題についての検討を行ってきたが,これらの研究成果を踏まえ,本研究の目的は液体金属を作動流体とする誘導形MHD機器の作動流体に,強磁性微粒子を懸濁させ導電性と磁化特性を合わせもたせた場合の内部流動特性の解明と性能評価を行うことにある.まず,基礎実験として,高い磁化特性を有する磁性流体の交流進行磁場下での流動特性を精度良く測定するための開きょ型ループにより,申請者らが従来行ってきた実験手法を利用して,内部流動特性を調べた.次に磁性流体力学の基礎方程式を用いて,現有のワークステーションまたはスーパーコンピュータにより誘導形電磁ポンプとしての内部流動の数値解析を行った.以上の結果から、電磁ポンプとしての応用を考えた場合,進行磁場により磁性流体を駆動させるためには,密閉型の管を流路として使用するよりも,自由表面を有する開きょを利用するほうが大きい流量が得られ,効果的であることが確認された.これは磁性微粒子のスピンにより,自由表面で比較的大きなせん断力が発生するためである.以上の研究から磁性流体を誘導形MHD機器への応用するに際してのいくつかの重要な知見を得た.

The applicant has been conducting research on the electrical conductivity of conductive magnetic fluids such as liquid acidified iron alloys, suspended conductive magnetic fluids, and actuating fluids for several years, and has been conducting research on the electrical conductivity of nonconductive magnetic fluids under magnetic fields. The purpose of this study is to evaluate the internal flow characteristics of liquid metal actuating fluids and inductive MHD machines. The basic magnetic properties of magnetic fluids under alternating magnetic field are measured accurately, and the applicant can adjust the internal flow characteristics by using the method of magnetic fluid magnetization. The fundamental equations of magnetohydrodynamics are applied to the numerical analysis of the internal flow of the induced electromagnetic field. As a result of the above, electromagnetic fluid flow rate test, magnetic fluid flow rate test, closed tube flow path test, free surface test, large flow rate test, and result test. For magnetic particles, the free surface is relatively large. The above research results provide important insights into the application of magnetic fluid induction MHD machines.

项目成果

大久保 雅章: "感温導電性磁性流体二相流MHD発電システムの研究(管内流動特性および発電特性の理論的考察)" 日本機械学会論文集(B編). 60. 891-898 (1994)

大久保正明：《温度敏感型导电磁性流体两相流MHD发电系统的研究（管道内流动特性和发电特性的理论考虑）》日本机械工程学会学报（B版）60。891。 -898 (1994)

大久保 雅章: "磁性流体沸騰二相流の安定性に関する基礎研究" 磁性流体連合講演会論文集. 34-36 (1994)

Masaaki Okubo：“沸腾磁流体中两相流稳定性的基础研究”磁流体联盟会议记录34-36（1994）。

Masaaki OKUBO: "Basic Study on an Energy Conversion System Using Gas-Liquid Two-Phase Flows of Magnetic Fluid" Proc.the 1994ASME Fluids Engineering Division Summer Meeting(Lake Tahoe,USA). FED-194. 105-110 (1994)

Masaaki OKUBO：“利用磁流体气液两相流的能量转换系统的基础研究”Proc.the 1994ASME Fluids Engineering Division Summer Meeting（美国太浩湖）。