2012 Fiscal Year Annual Research Report
数値流体力学による気液界面への固体粒子吸着現象の解明と予測
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22760130
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
大森 健史 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (70467546)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 数値流体力学 / 界面 / 濡れ性 / 混相流 / 固気液 / オープンソース・ソフトウェア |
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| Research Abstract |
本研究を遂行するにあたり気液界面の移動・変形と固体粒子運動の相互作用を解析するための新規計算手法が必要であり、気液界面と固体粒子表面間に形成される液膜流れおよび移動する固気液三重線に対する数値計算手法の開発をそれぞれ行った。本研究に関連して、計算格子を固体表面に沿って形成する場合もしくは気液界面に沿って形成する場合それぞれに適した計算手法を開発したが、本研究の成果内では、固体表面での濡れ性解析を重視する場合や気液界面が大変形する場合においては前者の枠組みが有利である。開発した計算手法による解析から、マイクロリアクタのように気液界面積が作動流体積に対して相対的に大きくなる場においては固体粒子表面の幾何形状が粒子吸着挙動に支配的な効果を及ぼすことが明らかになった。開発した計算手法の計算コスト軽減および粒子吸着の初期過程で生じる液膜破断の支配因子解析については今後の課題として残されている。数値計算に関する研究成果公開の方法としてソースコードの公開が考えられるが、発展的な効果を期待するならば個別の動作プログラムの公開では不十分で、分散開発を前提としたコード設計に基づいた実装ライブラリの公開が求められる。このような問題意識に基づき、本研究においてはテンプレート、仮想関数および演算子多重定義を用いて任意多面体格子に対応した連続体力学ソルバを開発した。今後、SourceForgeなどにおける公開を予定している。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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