流体制御に関する研究IV : フルイディクスにおけるカスプ型素子の機能特性

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灌漑における水管理の自動制御システムの1つとしてフルイディクス・システムがある。このフルイディクスは制御機構の安定性に優れているという特性がある。なお,フルイディクスには種々のものがあるが,本研究では側壁付着形2安定素子を考える。本研究の目的はこれがオン・オフ制御のための装置として使用される場合の,素子の流体力学的な諸特性を明らかにすることである。素子内部の水流の運動機構がわかるように透明なアクリル樹脂を材料として,側壁付着形2安定素子を試作し,定常的な状態で実験が行われた。実験方法は次のとおりである。(1)単安定状態における出力流量(2)バイアス流による単安定素子機能の特性(3)負荷を与えた場合のバイアス流による単安定素子の特性(4)設定バイアス流による制御流量の切換え及び出力流量特性実験結果は次のとおりである。実験に使用した素子において,カスプの設置による水流の安定性の効果は,素子(B)〜(F)のすべてのカスプ型素子において認められた。すなわち,(1)カスプにより水流の巻き込み現象が促進され,渦流の発生が容易となり,主噴流の側壁への付着を安定することが解明された。さらに,発生する渦の強さは,スプリッタ距離,カスプの形,その他によって異なる。(2)スプリッタ距離が72mmと大きい場合,主噴流量が小であれば,スプリッタにおいて流速が小さく,渦流も弱くなって,主噴流の側壁への付着の発生が困難となる。
岐阜大学の論文
1985-12-15

流体制御に関する研究IV : フルイディクスにおけるカスプ型素子の機能特性

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