2023 Fiscal Year Final Research Report
Molecular dynamics study of condensation coefficient at vapor-liquid interface of nano-droplet
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21K03866
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 19010:Fluid engineering-related
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| Research Institution | Gunma National College of Technology |
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Principal Investigator |
Yaguchi Hisao 群馬工業高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (20568521)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 気液界面 / 蒸発・凝縮 / 分子動力学シミュレーション / ナノ液滴 |
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| Outline of Final Research Achievements |
The condensation coefficients at the vapor-liquid interface of a nano-droplet and its vapor were studied using molecular dynamics simulations. We investigated the influence of droplet radius on the condensation coefficient, the effect of impurities on the equilibrium state of nano-droplets and vapor, and the vapor-liquid two-phase equilibrium state of a rotating nano-droplet. Through the present study, we obtained fundamental progress in the research of the evaporation and condensation processes at curved vapor-liquid interfaces of droplets.
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| Free Research Field |
分子流体力学，流体工学，熱物理学
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究で得られた成果は，気液界面における質量・運動量・エネルギー輸送に関わる基礎的かつ重要な知見であり，今後のこの分野における分子論的アプローチに資する学術的意義を有する．また，蒸発や凝縮をともなう微小液滴のふるまいは，水蒸気タービンやインクジェットプリンタ，液滴衝突を利用した半導体洗浄などの工学的問題において重要な役割を担うばかりでなく，新型コロナウイルス感染拡大における飛沫・エアロゾル伝播や，土砂災害や河川氾濫などの甚大な被害をもたらす集中豪雨・局地的大雨などのメソスケール顕著現象の予測においても注目される．これらの応用分野にも資することから社会的意義も大きい．
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