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Development of Numerical Flow Analysis Method for Suspension of Bio-Particles as a Complex Fluid

Research Project

Project/Area Number 25289032
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypePartial Multi-year Fund
Section一般
Research Field Fluid engineering
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

Yamamoto Takehiro  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40252621)

Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) KOSHIBA Takashi  奈良工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (00215237)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥12,740,000 (Direct Cost: ¥9,800,000、Indirect Cost: ¥2,940,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2014: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2013: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Keywords複雑流体 / 微生物 / 能動粒子 / 数値計算 / 生物流体 / 分散系 / MPCD
Outline of Final Research Achievements

We considered microorganisms as active particles that have self-propelling ability, and modeled their dispersion systems by suspensions of active particles. Then we applied several methods of numerical analysis and modeling for complex fluids to present novel numerical models for microorganism dispersion systems. In the present study, the flow of suspensions of phototactic microalgae were numerically analyzed by both continuum and particle-based approaches. In these analyses, both channel flows and bio convection were investigated. Furthermore, we studied a biomimetic control of flow-induced structures using leader particles and growth phenomena of biofilm under flows.

Report

(4 results)
  • 2015 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (24 results)

All 2016 2015 2014 2013

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (21 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] A Stochastic Rotation Dynamics Model for Dilute Spheroidal Colloid Suspensions2016

    • Author(s)
      Takehiro Yamamoto, Shinpei Hirota, Takuya Fujiwara
    • Journal Title

      日本レオロジー学会誌

      Volume: 44

    • NAID

      130005165082

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      2015 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Numerical Simulation of the Flows of Phototactic Microalgae Suspensions in an Illuminated Circular Channel2015

    • Author(s)
      Takehiro Yamamoto
    • Journal Title

      日本レオロジー学会誌

      Volume: 43 Pages: 53-62

    • NAID

      130005097257

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      2015 Annual Research Report
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  • [Journal Article] 複雑流体としての生物粒子分散系の数値解析2015

    • Author(s)
      山本剛宏
    • Journal Title

      京都大学数理解析研究所 講究録

      Volume: 1940 Pages: 61-67

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  • [Presentation] Stochastic Rotation Dynamicsを用いた走光性微細藻類分散流体の数値解析モデル2015

    • Author(s)
      山本剛宏,西口隼人
    • Organizer
      第29回 数値流体力学シンポジウム
    • Place of Presentation
      九州大学筑紫キャンパス
    • Year and Date
      2015-12-15
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    • Author(s)
      藤原拓也,南 貴之,山本剛宏
    • Organizer
      第29回 数値流体力学シンポジウム
    • Place of Presentation
      九州大学筑紫キャンパス
    • Year and Date
      2015-12-15
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    • Author(s)
      中井光一,山本剛宏
    • Organizer
      第63回 レオロジー討論会
    • Place of Presentation
      神戸大学工学部
    • Year and Date
      2015-09-23
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      藤原拓也,南 貴之,山本剛宏
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      第63回 レオロジー討論会
    • Place of Presentation
      神戸大学工学部
    • Year and Date
      2015-09-23
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    • Author(s)
      Takehiro Yamamoto
    • Organizer
      10th Annual European Rheology Conference
    • Place of Presentation
      La Cite, Nantes, France
    • Year and Date
      2015-04-14
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    • Author(s)
      坂井敏明
    • Organizer
      日本レオロジー学会 第33回 西日本支部修士発表会
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      大阪市立大学杉本キャンパス
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      2015-03-05
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      日本レオロジー学会 第33回 西日本支部修士発表会
    • Place of Presentation
      大阪市立大学杉本キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-05
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  • [Presentation] 複雑流体の流動および流動誘起構造の解析2014

    • Author(s)
      山本剛宏
    • Organizer
      京都大学数理解析研究所 研究集会「生物流体力学における計測問題」
    • Place of Presentation
      京都大学数理解析研究所
    • Year and Date
      2014-11-05
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  • [Presentation] 走光性微細藻類分散系流体の円管内流れの数値解析2014

    • Author(s)
      山本剛宏、西口隼人
    • Organizer
      第92期 日本機械学会流体工学部門講演会
    • Place of Presentation
      富山大学五福キャンパス
    • Year and Date
      2014-10-25
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      山本剛宏
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      日本機械学会流体工学部門 第15回 複雑流体研究会
    • Place of Presentation
      富山県民共生センターサンフォルテ
    • Year and Date
      2014-10-24
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  • [Presentation] 流動下における複雑な流路内でのバイオフィルム挙動の数値シミュレーション2014

    • Author(s)
      南貴之、山本剛宏
    • Organizer
      第62回 レオロジー討論会
    • Place of Presentation
      AOSSA(福井市)
    • Year and Date
      2014-10-15
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] MPCDを用いた磁性流体の数値流動シミュレーション2014

    • Author(s)
      坂井敏明、山本剛宏
    • Organizer
      第62回 レオロジー討論会
    • Place of Presentation
      AOSSA(福井市)
    • Year and Date
      2014-10-15
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Stochastic Rotation Dynamics法を用いた走光性微細藻類分散系の流路内流れの数値解析2014

    • Author(s)
      山本剛宏、西口隼人
    • Organizer
      日本流体力学会年会 2014
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2014-09-17
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 流動下におけるバイオフイルム挙動の数値解析2014

    • Author(s)
      南貴之
    • Organizer
      日本機械学会流体工学部門 第14回 複雑流体研究会
    • Place of Presentation
      同志社大学京田辺キャンパス
    • Year and Date
      2014-06-21
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Stochastic Rotation Dynamics法による走光性微細藻類分散系の数値流動解析2014

    • Author(s)
      西口隼人
    • Organizer
      日本レオロジー学会 第32回 西日本地区修士論文発表会
    • Place of Presentation
      京都大学桂キャンパス
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 微細藻類分散系のSRD法による数値解析2013

    • Author(s)
      西口隼人
    • Organizer
      第13回複雑流体研究会(日本機械学会流体工学部門)
    • Place of Presentation
      同志社大学びわこリトリートセンター
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  • [Presentation] MPCD法を用いた磁性流体の挙動に関する数値シミュレーション2013

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      坂井敏明
    • Organizer
      第13回複雑流体研究会(日本機械学会流体工学部門)
    • Place of Presentation
      同志社大学びわこリトリートセンター
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  • [Presentation] Stochastic Rotation Dynamics法による微細藻類分散系の流れの数値解析2013

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      西口隼人,山本剛宏
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      日本流体力学会年会 2013
    • Place of Presentation
      東京農工大学小金井キャンパス
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  • [Presentation] 走光性微細藻類分散系の管内流れの数値解析2013

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      山本剛宏,西口隼人
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      第61回 レオロジー討論会
    • Place of Presentation
      山形大学工学部
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      坂井敏明,山本剛宏
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      第91期 日本機械学会流体工学部門講演会
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      九州大学伊都キャンパス
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  • [Presentation] Stochastic Rotation Dynamics法による藻類分散系の数値解析2013

    • Author(s)
      西口隼人,山本剛宏
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      第27回 数値流体力学シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋大学東山キャンパス
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      2013 Annual Research Report

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Published: 2013-05-21   Modified: 2019-07-29  

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