Laboratory for Flow Control-Fluid mechanics experiment for science & technology-

深海エアリフトポンプ

海底鉱物資源はレアアースを初めとして現代のハイテク製品に不可欠な素材を多く含みますが，その掘削と輸送には複数の技術課題があり簡単ではありません．日本のEEZ内では深さ6000ｍを超える層に大規模な海底鉱床が発見されており，その輸送技術の確立は国家プロジェ口となっています．深海エアリフトポンプはその一つの基幹的な輸送方法であり，圧縮空気による管内の浮力により粒子状の鉱物資源を海上に連続輸送できます．当研究室では混相流に対する超音波ドップラー計測技術に豊富な開発経験があり[1]，エアリフトポンプの開発においてはJOGMEC，NEDO，東京大学，海上技術安全研究所との連携で，超音波計測技術の機能拡張による輸送性能の評価を担当しています．これまでに液体流量の計測[2]，ボイド率の計測[3]，粒子濃度の計測[4]，さらには泥状流れのレオロジー物性の計測[5]などを手掛けてきました．また関連技術として海洋中で生じる大規模な乱泥流の構造や，原油パイプライン，天然ガス供給パイプラインにおける混相流の制御にも取り組んでいます．

1. Tan, Murai et al. International Journal of Multiphase Flow, 144, 103811 (2021)
2. Murai, Hayashi et al. Experiments in Fluids, 63, 126 (2022)
3. Park, Yoon et al. Experiments in Fluids, 63, 130 (2022)
4. Park, Yoon et al. Experiments in Fluids, 63, 130 (2022)
5. Tiwari and Murai, Experiments in Fluids , 62, 185 (2021)