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鈴木 孝司(すずき たかし)

所属 機械工学系
兼務
職名 准教授
専門分野 熱流体工学 / 気液界面流動 / 液体の微粒化
学位 工学博士(東北大学)
所属学会 日本機械学会 / 日本エネルギー学会 / 日本混相流学会 / 日本液体微粒化学会 / 日本実験力学会/日本伝熱学会
E-mail takashi@me
※アドレスの末尾に「.tut.ac.jp」を補完してください
研究室web http://www.me.tut.ac.jp/~takashi/

研究紹介

内燃機関における燃料液体の噴霧や塗料や薬剤の噴霧などでは、噴射された個々の液滴が周囲気流との相対運動により分裂して微細化している。このような噴霧流動を数値シミュレーションするためには液滴や液噴流の分裂モデルが不可欠である。モデルを構築する上で最も基礎となる気流の作用による液滴ならびに液滴群の崩壊について実験ならびに数値解析の両面から調べている。また、液噴流や液膜の分裂についても実験的に調べている。一方、内燃機関用の燃料噴射装置について基礎開発研究を進めている。

テーマ1:液体微粒化過程の観察と噴霧特性の測定

概要
ノズル内部流れの制御によるPFI用燃料インジェクターの微粒化促進

液体の微粒化技術は、自動車用エンジンにおける燃料噴霧の生成をはじめ、噴霧塗装、粉末製剤・食品の製造、液剤散布など幅広い分野で利用されている。微粒 化特性を改善すれば、例えばエンジンでは排気ガス中の有害物質が低減されるほか熱効率の向上も期待できる。このためには微粒化装置における噴霧生成過程の 解明と、微粒化特性の計測が必要である。本研究室では、液滴分裂・液柱分裂などの液体微粒化の素過程ならびに圧力微粒化装置や二流体式微粒化装置、回転微粒化装置、静電微粒化装置などにおける 噴霧生成過程について瞬間写真・ハイスピードビデオにより詳細に観察するとともに微粒化特性を測定しており、各種微粒化装置の有効な利用方法や特性改善策の提案が可能である。

キーワード

液体微粒化、微粒化促進、微粒化過程、瞬間写真観察、噴霧特性

テーマ2:市販のカメラ用部品を利用した簡易粒径計測システムの開発

概要
安価な汎用部品のみで構成される噴霧の平均粒径を測定するシステム

近年、液体微粒化に関する実験・計測技術は目覚しく進歩した。反面、これらの機器が高価であることも手伝って、入門者には敷居の高い存在となりつつあるように思われる。このような状況を踏まえ、噴霧の平均粒径を測定する低予算で必要最低限のシステムを意図して、微小角前方散乱の原理に基づく簡易粒径計測システムを開発している。このシステムは、粒子群に半導体レーザーの光を照射し、粒子からの散乱光のパターンをC-MOSカメラで撮影してPCで解析することによって粒子群の粒径分布を求めるものである。一般に入手可能な安価な汎用部品で構成されることから、機能の制約はあるものの50万円程度で液滴や気泡の粒径を測定できる。なお、このシステムの解析コードは、現在、大学・高専などの研究者の方にのみ配布している。

キーワード

液体微粒化、噴霧特性、粒径計測

担当授業科目名(科目コード)

工業熱力学Ⅰ / 工業熱力学Ⅱ / 工業熱力学Ⅲ / 複素解析 / エネルギー変換工学 / 輸送現象学 / エネルギー工学特論


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