1990 Fiscal Year Annual Research Report

生体内の対向流型熱・物質交換機能に関する熱工学的研究

Research Project

Project/Area Number	01550175
Research Institution	Mie University
Principal Investigator	加藤征三三重大学, 工学部, 教授 (30023229)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	丸山直樹三重大学, 工学部, 助手 (20209703) 宇佐美勝三重大学, 工学部, 助教授 (10106974) 社河内敏彦三重大学, 工学部, 助教授 (10024605)
Keywords	バイオメカニクス / バイオエナ-ジエティクス / 生物エネルギ-論 / 対向流型熱交換 / 物質輸送 / マイクロサ-キュレ-ション / 生体温度制御 / 迷網循環
Research Abstract	生体系における各種の熱・物質交換機能は機械工学的立場からは極めて精巧で高性能なシステムであり,その交換機能の解明と工学的応用は重要な課題である。ここでは,迷網タイプの対向流型の熱・物質交換形態に的を絞り,そのメカニズムを熱工学的に解明し,工学的応用への指針を提示することを目的とする。具体的研究実績を以下に要約する。 1.生体系内の対向流型熱・物質交換機能に関する文献調査 2.生体膜を介した熱・物質交換機能に関する文献調査 3.微小循環系に関する文献調査以上3件の文献調査は終了し、哺乳類・鳥類・魚類などにおける熱・物質交換部位はほぼ対向流型であり,交換は生体膜を介する機構が主で,従来型伝熱様式による熱輸送だけでなく,エントロピをほとんど増加させないで輸送できるのが最大の特長である。物質交換に関しては、能動輸送や選択的物質輸送が顕著で,非平衡熱力学的検討が不可欠と思われる。微小循環系の熱流体力学的問題はほとんど未知の分野であり、以上の調査研究からシンプルな対向流型の熱交換モデルを考え,有限要素法によって数値解析を試みた。すなわち,4.対向流型熱・物質交換機能の数値計算解析であり,bioーequationの形式化から始め,U字型ル-プにおける熱・物質交換性能を解析した。NーS式及びエネルギ-式も併用して、5.膜を介しての熱・物質交換機能に関する基礎実験の結果を参照しながら,境界条件(とくに対向膜面において)を設定する試みを行った。inーvivoではないが,工学的には意義ある境界条件と思われる。この計算においては,6.微小循環系に関する基礎実験のデ-タも解析の手がかり与える重要なもので,赤血球や血漿の局所的ポピュレ-ションや熱溶量の局在性なども明らかし,精度の高い解析が期待される。温度や濃度の分布も計算できる見通しが得られたので更にに進展させる。

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] 加藤征三: "アルゴンが噴出するプラズマ電離場から抽出される粒子線特性" 日本機械学会論文集. 56. 1251-1257 (1990)
[Publications] 加藤征三: "Particle Beam Characten'stics of Plasma Processes,and its Diagnosis by the Conbined TimeーofーFlight and MassーSpectrometer Technique." Procedings of the 17th International Symposium on Rarefied Gas Dynamics. 2. 498 (1990)
[Publications] 加藤征三: "A LaserーInduced Fluorescence Approach to Measurement of the Physical Properties in MicroーScale Heat and Fluid Flows." Proceedings of the 3rd ASME/JSME Joint Conference of Thermal Engineering. (1991)
[Publications] 加藤征三,宇佐美勝: "Molecular Approach of Heat Transfer by Monte Carlo Direct Simuletion" Proceedings of the 3rd ASME/JSME Joint Conference of Thermal Engineering. (1991)
[Publications] 加藤征三: "Microscale Flow Visualigation and its Deneity Measurement with the Aid of LaserーInducedーFluorescence Technigue." Proceedings of the 1991 International Conference on Industrial Electronics,Control and Instrumontation.(1991)
[Publications] 加藤征三,丸山直起: "An Automatic Temperature Measurement with Compensation for the Error due to Light Deflection" Proceedings of the 1991 Intornational Conference on Industrial Electronics,Control and Instrumentation. (1991)

1990 Fiscal Year Annual Research Report

生体内の対向流型熱・物質交換機能に関する熱工学的研究

Principal Investigator

加藤 征三 三重大学, 工学部, 教授 (30023229)

Research Products

[Publications] 加藤 征三: "アルゴンが噴出するプラズマ電離場から抽出される粒子線特性" 日本機械学会論文集. 56. 1251-1257 (1990)

[Publications] 加藤 征三: "Particle Beam Characten'stics of Plasma Processes,and its Diagnosis by the Conbined TimeーofーFlight and MassーSpectrometer Technique." Procedings of the 17th International Symposium on Rarefied Gas Dynamics. 2. 498 (1990)

[Publications] 加藤 征三: "A LaserーInduced Fluorescence Approach to Measurement of the Physical Properties in MicroーScale Heat and Fluid Flows." Proceedings of the 3rd ASME/JSME Joint Conference of Thermal Engineering. (1991)

[Publications] 加藤 征三,宇佐美 勝: "Molecular Approach of Heat Transfer by Monte Carlo Direct Simuletion" Proceedings of the 3rd ASME/JSME Joint Conference of Thermal Engineering. (1991)

[Publications] 加藤 征三: "Microscale Flow Visualigation and its Deneity Measurement with the Aid of LaserーInducedーFluorescence Technigue." Proceedings of the 1991 International Conference on Industrial Electronics,Control and Instrumontation.(1991)

[Publications] 加藤 征三,丸山 直起: "An Automatic Temperature Measurement with Compensation for the Error due to Light Deflection" Proceedings of the 1991 Intornational Conference on Industrial Electronics,Control and Instrumentation. (1991)

加藤征三三重大学, 工学部, 教授 (30023229)

[Publications] 加藤征三: "アルゴンが噴出するプラズマ電離場から抽出される粒子線特性" 日本機械学会論文集. 56. 1251-1257 (1990)

[Publications] 加藤征三: "Particle Beam Characten'stics of Plasma Processes,and its Diagnosis by the Conbined TimeーofーFlight and MassーSpectrometer Technique." Procedings of the 17th International Symposium on Rarefied Gas Dynamics. 2. 498 (1990)

[Publications] 加藤征三: "A LaserーInduced Fluorescence Approach to Measurement of the Physical Properties in MicroーScale Heat and Fluid Flows." Proceedings of the 3rd ASME/JSME Joint Conference of Thermal Engineering. (1991)

[Publications] 加藤征三,宇佐美勝: "Molecular Approach of Heat Transfer by Monte Carlo Direct Simuletion" Proceedings of the 3rd ASME/JSME Joint Conference of Thermal Engineering. (1991)

[Publications] 加藤征三: "Microscale Flow Visualigation and its Deneity Measurement with the Aid of LaserーInducedーFluorescence Technigue." Proceedings of the 1991 International Conference on Industrial Electronics,Control and Instrumontation.(1991)

[Publications] 加藤征三,丸山直起: "An Automatic Temperature Measurement with Compensation for the Error due to Light Deflection" Proceedings of the 1991 Intornational Conference on Industrial Electronics,Control and Instrumentation. (1991)