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.

在过去的几年中，申请人一直在研究Faraday型气泡泵驱动的液体金属MHD发电系统，其中通过将铁磁性细颗粒（如铁氧化铁或合金）（如导电基础液体）覆盖的导电磁液稳定地悬浮在驱动非管制磁性磁性磁性磁性磁性的问题上。基于这些研究结果，这项研究的目的是阐明内部流动特征并评估使用液体金属作为工作流体的电感MHD设备的工作流体时的铁磁细节的性能，并结合电导率和磁化特性。首先，作为基本实验，我们已经使用一个开环来准确测量在交替电流磁场下具有高磁化特性的磁液的流动特性。此外，申请人使用了以前已经执行的实验方法来研究内部流动特征。接下来，使用磁性流体动力学的基本方程式，使用当前的工作站或超级计算机对内部流量作为电感电磁泵进行数值分析。从上述结果中可以证实，当将应用视为电磁泵时，将获得具有游离表面的开放形成的式式式式式式式式式式式启动，并有效地通过行进的磁场来驱动磁性液体，而不是将封闭形式的管作为流动路径。这是因为磁性颗粒的自旋在自由表面产生相对较大的剪切力。从上述研究中，我们在将磁液应用于感应MHD设备时获得了一些重要的发现。

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）。