気液2相流体の電気流体力学現象の定量観測と現象論的解析

气液两相流体电流体动力学现象的定量观测与唯象分析

• 批准号: 13750151
• 负责人: 大山 龍一郎
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Tokai University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13750151/
• 关键词: 電気流体力学; EHD; 気液2相流体; 粒子画像流速計測法; PIV; Air Wave Type EHD Pump; イオン流場; 気液2相流無次元化パラメータ

本研究は,電気流体力学分野で重要な流れ場の解析を対象に、粒子画像流速測定法の適用技術を応用して気液2相流体の電気流体力学流場を計測すると同時に,その電気流体力学効果の現象論的解析方法を具体化することを研究の目的として実施した。本年度は,流体内部の誘電的性質および電気伝導特性を定量化して電気流体力学に関する無次元化解析方法を具体化し,特に気液2相流体流れ場の電気流体力学効果を誘電性効力および電気伝導性効力から定量化を行うことができた。以下に本年度の研究実施内容と成果について記述する。1.気液2相流体流場における誘電特性と電気伝導特性の解析電気流体力学現象は流体内部の誘電的特性と放電による電気伝導特性の単独作用あるいは複合作用が支配的な要素である。本研究では気相および液相における誘電的特性および電気伝導特性を測定した。具体的には,気相微弱放電が本現象のきっかけとなっていることから,これに伴う各相流体内部の誘電性効力を定量的に算出すると同時に,電気伝導に伴う荷電粒子に働く電気伝導性効力を算出した。2.気液2相流体流場における電気流体力学効果の現象論的解析本研究では、誘電性効力および電気伝導性効力と電気流体力学的誘因による流れ場の関係について実験結果に基づいた解析を実施した。具体的には,電気流体力学効果に及ぼす誘電性効力項を無次元化したDielectric Electric Rayleigh Numberと電気伝導性効力項を無次元化したConductive Electric Rayleigh Numberに重点を置いて本現象を解析した。そして,これらの諸量と流れ場の諸量との関係について整理し,本現象の物理的ファクターを定量化した。その結果、新たな気液2相流のEHD無次元化パラメータを見出して、気液2相流体の電気流体力学効果の解析方法および理論的取り扱いについて具体化した。

は, electric 気 fluid mechanics eset で important な の れ field analytical を portraits like に seaborne, particle velocity measurement の applicable technology を 応 with し て 気 liquid two phase fluid の electricity 気 flow field of fluid mechanics を measuring す る と に at the same time, そ の electric 気 theory of fluid mechanics phenomenon unseen fruit の analytical method of を specific す る こ と purpose の を study と し て be applied し た. は this year, the nature of the fluid internal の electric lure お よ び electric 気 伝 guide features を quantitative し て electric 気 fluid mechanics に masato す る no dimensional resolve specific を し analysis methods, especially に 気 の electric 気 れ liquid two phase fluid flow field of fluid mechanics working fruit を induced electrical services お よ び electric 気 伝 conductivity services か ら quantitative を line う こ と が で き た. The following is a description of the と research implementation content of the に in this year, the と results, に, て, て, する. 1. 気 liquid two phase fluid flow field に お け る induced electrical characteristics と electric 気 伝 guide features の parsing electric 気 は fluid internal fluid mechanics phenomenon の characteristics of induced electric discharge と に よ る electric 気 伝 guide features の 単 effect あ る い は な elements of compound action が dominate で あ る. In this study, the characteristics of the で gas phase および liquid phase における inductance, the および electrical conductivity 伝 characteristics を, and the determination of た た are studied. Specific に は, weak 気 phase discharge が this phenomenon の き っ か け と な っ て い る こ と か ら, こ れ に with う each phase fluid internal の induced electrical services を quantitative に calculate す る と に at the same time, the electric 気 伝 guide に with う charged particles に 働 く electric 気 伝 conductivity services を calculate し た. 2. 気 liquid two phase fluid flow field に お け る electric 気 fluid mechanics working fruit の phenomenon theory of analytic study で は, induced electrical services お よ び electric 気 伝 conductivity services と electric 気 fluid mechanics of inducement に よ る れ field の masato is に つ い て be 験 results に づ い た parsing を be applied し た. Specific に は, electricity 気 fluid mechanics working fruit に and ぼ す induced electrical services items を no dimensional change し た Dielectric Electric Rayleigh Number と Electric 気 伝 conductivity を working item no dimensional change し た Conductive Electric Rayleigh Numberに key point を set to て て this phenomenon を analysis た た. All そ し て, こ れ ら の れ と flow field の is the amount of と の masato is に つ い て し, this phenomenon is の physical フ ァ ク タ ー を quantitative し た. そ の results, new た な 気 liquid two phase flow の EHD (no time パ ラ メ ー タ を shows し て, 気 liquid two phase fluid の electric 気 fluid mechanics working fruit の parsing methods お よ び theory take り Cha い に つ い て specific し た.

项目成果

R. Ohyama: "Electrical Current Conduction and Electrohydrodynamically Induced Fluid Flow in An AW Type EHD Pump"Journal of Electrostatics. 53. 147-158 (2001)

R. Ohyama：“AW 型 EHD 泵中的电流传导和电流体动力感应流体流动”静电学杂志。

R. Ohyama: "Image Analysis of Internal liquid Flow Flow in An AW Type EHD Pump"2001 Annual Report of Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena. I. 512-515 (2001)

R. Ohyama：“AW 型 EHD 泵内部液体流动的图像分析”2001 年电气绝缘和介电现象会议年度报告。

R.Ohyama: "A Computerized Visualization of Gas-Phase EHD Flow Field for Needle-Plane Electrodes System"IEEE 2002 Annual Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena. I. 192-195 (2002)

R.Ohyama：“针平面电极系统气相 EHD 流场的计算机可视化”IEEE 2002 年电气绝缘和介电现象年会。

R.Ohyama: "Flow Visualization and Image Analysis of Gas-Phase AC Corona Discharge Induced Electrohydrodynamic Liquid Flow in a Stratified Fluid"IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. Vol.10, No.1. 57-64 (2003)

R.Ohyama：“分层流体中气相交流电晕放电引起的电流体动力液体流动的流动可视化和图像分析”IEEE 电介质和电气绝缘汇刊。

大山龍一郎: "エアーウエイブEHDポンプにおける液流の可視化計測"可視化情報. Vol.22 Suppl.1 No.1. 133-136 (2002)

Ryuichiro Oyama：“Air Wave EHD 泵中液体流量的视觉测量”可视化信息。Vol.22 Suppl.1 No.1 (2002)。