| Project/Area Number |
22K20402
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0301:Mechanics of materials, production engineering, design engineering, fluid engineering, thermal engineering, mechanical dynamics, robotics, aerospace engineering, marine and maritime engineering, and related fields
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
Suzuki Ryuta 東京農工大学, 学内共同利用施設等, 特任助教 (00965692)
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| Project Period (FY) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 界面流体力学 / 相分離 / 部分混和系 / Viscous fingering / 多孔質媒質 / 流体置換 / Saffman-Taylor不安定性 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究ではCO2地中貯留と石油増進回収を同時に行う分野における流動現象のダイナミクスの解明を主の目的としている。そうした地下深くの空間では高温高圧になり物質の状態と流れを同時に考えなければならない。そこで本研究では物質の状態を考える化学熱力学の影響が流動現象に与える影響について調査し、明らかにすることを目的としている。こうした目的を達成するために実験とシミュレーションの両面から研究を進めていく。実験で得られた情報をもとにシミュレーションでの支配方程式にいかし、かつシミュレーションによるパラメトリックスタディを通して、ダイナミクスの理解を推進する。
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| Outline of Final Research Achievements |
An experimental system that mimics a porous medium for actual enhanced oil recovery and CO2 storage was created, and flow experiments of the partially miscible system were conducted. As a result, it was found that the degree of partial miscibility, in other words, the rate (degree) of phase separation, affects the oil recovery and/or CO2 storage efficiency. Furthermore, the simulation results not only enabled us to examine the detailed conditions, but also brought us closer to elucidating the mechanism of the part of the system that had been observed experimentally but had been difficult to consider. In other words, we were able to supplement the basic part of the formation of the partially miscible system by experiments and simulations. We have also conducted derivative studies using various experiments and simulations, and were able to obtain good results.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本成果は石油をさらに多く回収することだけでなく、地球温暖化の原因の一つとされているCO2を石油を回収した部分に貯蔵することを目指した研究である。その基礎部分として、石油が存在する地下深くでは高温・高圧な条件になり、そこではCO2は液体のようになり、石油やCO2はどのように流れるのかを研究した。さらに、地下深くでの流れの条件を実験室で再現し、そうした液体（部分混和系）の回収率や貯蔵率は何に起因するのかを探索した。その結果、CO2と石油や水は地下では少し混ざり合うが、その混ざり合いやすさが効率に影響することがわかった。さらにシミュレーションでどうしてそうなるのかを検討している。
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