| 研究課題/領域番号 |
16K06083
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
流体工学
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
細川 茂雄 神戸大学, 工学研究科, 准教授 (10252793)
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| 研究分担者 |
冨山 明男 神戸大学, 工学研究科, 教授 (30211402)
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| 研究協力者 |
林 公祐
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 流体工学 / 混相流 / 界面 / 界面活性剤 / 吸着・脱離 / 流体計測 |
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| 研究成果の概要 |
多くの工業分野、自然界において気泡や液滴を含む流れが見られ、界面活性剤などの汚染物質を含む場合、汚染物質の界面への吸着により気泡/液滴と周囲流体間の運動量/熱/物質移動が清浄系と異なることが知られている。静止した界面への界面活性剤の吸着脱離特性に比べ、流動を伴う界面への吸着脱離に関する知見は極めて少なく、数値予測精度向上などを阻んでいる。本研究では、高精度速度分布計測に基づく界面上界面活性剤濃度評価手法を構築するとともに、流動を伴う球形液滴界面への界面活性剤の吸着脱離特性を明らかにした。また、数値予測にしばしば使用されている静的な吸着脱離モデルが流動界面には利用できない場合があることを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の成果は、流動を伴う界面における界面活性剤濃度計測を可能とする新しい手法を提供するとともに、実験データがほとんどなかった流動界面への界面活性剤の吸着・脱着特性に関する定量的データを提供するものであり、汚染系気泡・液滴の数値計算・モデルの検証および流動界面への吸着・脱離現象の解明に有益である。また、従来多用されてきた静的な吸着・脱離モデルが流動界面に利用できない場合があるとの結論は、汚染系気泡・液滴の数値予測において重要な知見である。さらに、本研究で開発した界面/境界近傍速度分布の精密測定法は、物体周囲流動の分析にも適用可能であり、流体関連分野の計測手法高度化にも貢献するものである。
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