毛管力支配下での馬蹄渦形成を実現する自発的『メニスカス・ミキシング』機構

• Project/Area Number: 24K00824
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 19020:Thermal engineering-related
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: 上野 一郎 東京理科大学, 創域理工学部機械航空宇宙工学科, 教授 (40318209)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 黒瀬 築 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 助教 (30868740) ; 元祐 昌廣 東京理科大学, 工学部機械工学科, 教授 (80434033)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000); Fiscal Year 2027: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000); Fiscal Year 2026: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2025: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2024: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000)
• Keywords: 表面張力 / メニスカス / 動的濡れ / 馬蹄渦 / ミキシング

Outline of Research at the Start

『動的な濡れ』を含む界面熱流体力学を駆使し，極めて小さいエネルギー注入によって微小構造体周りの複雑熱対流場を実現する機構，すなわち本研究で提案する『メニスカス・ミキシング』機構の解明と，熱・物質輸送機構の高効率化に向けた力学的指標の確立を目的とする．本研究では，多重スケールで展開する『動的な濡れ』力学に焦点を当て，研究代表者が主導する国際共同研究体制，すなわち，I) 自作装置による高精度光学計測実験（日本），II) 微視的濡れ機構を考慮した理論解析（フランス），III) 界面熱流体数値解析（日本・フランス）により，馬蹄渦を含む複雑流動場形成の発現機構および発現条件の解明とその応用を目指す．