Energy Lab

教授：彭 國義 / 准教授：小熊 靖之

水のパワーを効率的に利用しモノを切る！

ウォータージェット技術とは、3000から4000気圧ほど圧力を加えた水を小さなノズルから噴出させ、それを材料に衝突させることで切断や穴あけを行う技術です。水に研磨材を混ぜることで、金属やコンクリートなどの硬い材料も加工することができます。加工時に温度の上昇がないことや粉塵の発生がないこと、遠隔操作し易いことなど、他の加工方法にない利点があります。当研究室では、ウォータージェット技術、液体が高速で流動する場合にともなう色々な流れ現象を明らかにするための研究を実験や流れのシミュレーションを通じ行っています。

研究テーマ

    教授：彭　國義

  • アブレシブウォータージェットの加⼯性能向上に関する研究
  • アブレシブサスペンションジェットを用いた水中切断技術の研究開発
  • ウォーターファンジェット流れ場の計測及びノズルの改良
  • 水中キャビテーションウォータージェットの可視化計測及び数値解析

    准教授：小熊　靖之

  • アブレシブインジェクションジェットの脈動特性と加工性能
  • ウォーターファンジェットの騒音特性と流れ現象との関係
  • 血管内を模擬したマイクロ流路内の流れ場計測

実験設備・装置

  • 1.AIJ_6軸垂直多関節ロボット_ノズル

  • 2.AIJ_NU_Cutting3

  • 3.通気水中ウォータージェット流動構造の可視化

  • 4.キャビテーション気泡雲の放出の様子

  • 5.突発水噴流_可視化_速度2

  • 6.ウォーターファンジェットの流れと騒音レベル分布

  • 7.AIJの変動と研磨材供給チューブ内の流れ

  1. アブレシブインジェクションジェット加工機
  2. 超高圧水＋研磨材粒子のジェットによる材料切断
  3. 通気水中ウォータージェット流動構造の可視化
  4. 流れのシミュレーションによるキャビテーション気泡雲の放出の様子
  5. 水中突発水噴流の可視化＆速度・渦度分布
  6. ウォーターファンジェットの流れと騒音レベル分布（噴射圧力1.0MPa）
  7. アブレシブインジェクションジェットの変動と研磨材供給チューブ内の流れ

機械工学は、モノづくりの基礎であり、新しい技術を生みなす源でもあります。流体工学は機械工学に不可欠な知識分野の一つです。本研究室では、学生が機械工学における流体力学の基礎知識から、航空宇宙、医療分野などへの応用知識まで幅広く学び、省エネルギーの観点からウォータージェットに関する研究活動を展開することにより、様々な分野で活躍できるエンジニアの養成に力を注いています。この大学で4年間、幅広い知識を学び、多くの仲間を作り、近い将来の自分を描きながら共に勉強しましょうか！

教授：彭 國義

ウォータージェットは、主に「洗浄」や「材料切断」に使われていますが、課題が多く発展途上の分野とされています。例えば「洗浄」では、高圧洗浄機の高速ジェット(300～1000km/h)から放出される騒音が大きいといった問題点がありますが、その原因は明確になっていません。そのため、高速ジェットの流れ場の可視化実験を通じて騒音の原因を探っています。ウォータージェットを中心として問題点を解明し、社会貢献できるよう共に歩んでみませんか？お待ちしています‼

准教授：小熊 靖之