2011 Fiscal Year Research-status Report
エレクトロスプレーデポジションにおける包括的数値解析手法の開発
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23760070
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
王 盛 独立行政法人理化学研究所, ものづくり高度計測技術開発チーム, 研究員 (20501795)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2013-03-31
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| Keywords | エレクトロスプレー / 堆積特性 / 流体力学 / 数値解析 / マルチフィジックス |
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| Research Abstract |
昨年度、エレクトロスプレーデポジションにおける包括的数値解析手法の開発"というテーマの研究は計画通り順調に進められた。提案するESDのための包括的な数値シミュレーション技術には、次の4つのプログラムが含まれる:１、コーンジェット速度と母液滴情報を取得するために、試料液用のナビエストークスシステムと、電位用のラプラスの方程式を組み合わせたプログラム。２、速度と温度分布を評価するための液体ジェットフローを含む周囲のガス用のプログラム。３、静電界シミュレーション用のプログラム。４、特定の堆積プロセスをモデル化し、堆積特性を評価するために、液滴の軌跡を追跡するためのラグランジュプログラム。これまでのところ, プログラム 1、2 および 3の開発に成功している。プログラム 1プログラム１から,母液滴の情報（質量、直径、電荷と位置）およびジェット速度を得た。ジェット速度を入力データとして用い、プログラム 2で流場の速度分布と温度分布を発生させる。そしてプログラム 3から,静電ポテンシャル場を得た。プログラム 4 は現在開発中で６月には完成する予定である。その後、母液滴の情報を使って, 静電ポテンシャル場および流場の速度分布と温度分布, 当プロジェクトの最終目的であるエレクトロスプレーの堆積特性がシミュレート（計算）できるようになる。。これまでに, 当プロジェクトの得られた結果は第8回日韓熱流体工学会議で出版され,雑誌international journal Particuologyへの投稿が受理された。さらに７月に開かれる10th WORLD CONGRESS ON COMPUTATIONAL MECHANICS (WCCM 2012)のカンファレンスペーパーも提出した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
このプロジェクトのために、合計４つのプログラムが2年以内に開発されなければならない。昨年度中に３つのプログラムの開発が完了し、４つ目のプログラムが現在開発されていて７月には完了する予定である。４つのプログラム開発が完了した後、それらを有機的に一体化する。これまでに、以上の成果が順調にあがっていて、目標の半分以上はすでに達成されている。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２4度は、クーロン核分裂モデル、輸送モデル、および蒸発モデルを含むプログラム 4 を開発する。次に、これら4つのプログラムをそれぞれを開発した後、有機的に一体化する。プログラム1 -3 の出力データをもとに、当プロジェクトの最終目的であるエレクトロスプレーの堆積特性をプログラム 4 から得ることができる。ソフトウェアキットの妥当性と精度は、実験データと比較することによって検証する。得られた結果を取りまとめ、成果の発表を行う。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
１、７月に開かれる10th WORLD CONGRESS ON COMPUTATIONAL MECHANICS (WCCM 2012)のカンファレンスとJSME学会の参加費（60万）； 2、ESD計算用のPC（35万）；3、論文の発表の費 （20万）。２０１１年度予算の60,258円使用しませんでした。理由は以下です：我々は２０１２年の三月初めに約60,000円の装置を実際に注文しました。私は、その装置は２０１１年度予算の利用を考慮して、２０１２年の３月２３日より前に配達された方がよい、と理研・外部資金部推進課から連絡をもらいました。当初、この装置の販売会社はそれを約束しました。しかしながら、その会社の担当者は我々に配達日を４月１日に延期せざるを得ないことを伝えてきました。そして私たちは注文を取り消しました。しかし、その後に我々は配達日が４月１日に延期されてしまっても、２０１１年度予算の使用上問題ないことを確認しました。そこで私たちは再注文をしようとしました。しかし何らかの手順ミスで我々の注文は成功しませんでした。しかし私は我々の注文がされてないことを全く知りませんでした。４月中旬になって私は注文がされていないことに気づきました。しかしながら、それは２０１１年度予算を使うには遅すぎました。
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[Presentation] Development of comprehensive numerical simulation methodology for electrostatic spray deposition2012
Author(s)
Wei Wei, Sheng Wang, Zhaolin Gu, Kiwamu Kase, Yusuke Tajima, Takaaki Orii, Hideaki Takaku, Noboru Imai, Jungmyoung Ju and Yutaka Yamagata (Sheng Wang is corresponding author)
Organizer
The Eighth KSME-JSME Thermal and Fluids Engineering Conference
Place of Presentation
Incheon, Korean
Year and Date
Mar. 18-21, 2012
