2007 Fiscal Year Annual Research Report
多孔体内メソ-マクロ流動の階層シミュレーションに関する研究
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18360050
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
須賀 一彦 Osaka Prefecture University, 工学研究科, 教授 (60374089)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
兵頭 志明 (株)豊田中央研究所, 材料分野・計算物理研究室, 室長 (20394520)
金城 友之 (株)豊田中央研究所, 材料分野・計算物理研究室, 客員研究員 (80399732)
森本 友 (株)豊田中央研究所, 材料分野・燃料電池システム研究室, 室長 (90394501)
山田 春彦 (株)豊田中央研究所, 材料分野・燃料電池システム研究室, 主任研究員 (50394557)
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| Keywords | 多孔体 / 分子動力学法 / 格子ボルツマン法 / ポロシメーター / 乱流輸送 / 浸透率 / クヌッセン数 / シュミット数 |
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| Research Abstract |
実施第2年度であるH19年度は各研究項目について以下の結果を得ている。
1.実施初年度に多孔体内流動解析のための実験データ取得を目的として、国内初の水圧入ポロシメーター装置(試作機)の導入を行い、技術的に未確立な水圧入法による細孔特性評価法を検討した結果、試作機ではサンプル内に残留した空気が測定結果に影響を及ぼし、その影響を数値的に補正する必要のあることがわかったが、H19年度にこれを補正するための新たな機構を機能性高分子膜を用い開発した。
2.計画開始以来開発してきた多孔体内の流動を分子動力学法によって解析する手法を用いて、ナノスケール模擬多孔体内の流動を解析した。
3.本研究計画で開発した中程度のクヌッセン数(〜10)環境で精度が高い格子ボルツマン方程式を3次元コードに実装し,計算精度を確認するとともにナノスケール模擬多孔体の解析に応用し、上記分子動力学法の結果と比較検討することで有効性の議論を行った。
4.本研究で開発した離散的な多孔体媒質の形状データから滑らかな連続的なデータを再構築する手法を多孔体内流れの解析に適用するとともに、構築した多孔体流れ3次元コードを用いて実験では得ることが困難な多孔体界面流動の詳細解析を行い、その流動機構について解明した。
5.気液二相のマクロ流動に対応するために、高シュミット数流体の気液界面における乱流輸送モデルの開発を行った。
実施第3年度以降は、上記のテーマをさらに実施するとともに、階層化された各スケール間の連成法について検討する予定である。
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