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2014 Fiscal Year Annual Research Report

『動的な濡れ』の多重スケール界面熱流体力学の解明と革新的熱物質輸送技術への展開

Research Project

Project/Area Number 24360085
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

上野 一郎  東京理科大学, 理工学部, 准教授 (40318209)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 塚原 隆裕  東京理科大学, 理工学部, 講師 (60516186)
元祐 昌廣  東京理科大学, 工学部, 講師 (80434033)
洪 定杓  鹿児島大学, 理工学研究科, 准教授 (60516201)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords濡れ / 界面熱流体 / 多重スケール
Outline of Annual Research Achievements

本研究では主要5課題として以下のテーマに取り組んできた.すなわち,i. 先行薄膜形成初期過程でのダイナミクス,ii.固液2相混合状態での先行薄膜形成メカニズムとマクロ的動的濡れ現象,iii.固体面上に固体粒子などの障害物が存在する系での先行薄膜形成メカニズム,iv. マイクロチャネルなどの狭小領域内での動的濡れ,v.先行薄膜領域能動的制御によるマクロ的三相界線近傍での熱物質輸送制御の確立である.
課題 i. 特に分子動力学法による無極性分子の撥水や破裂に関する数値解析を実施した.また,2液滴間の先行薄膜合体を可視化しうる実験系を構築した.
課題ii. 粒子-液体間の双方向相互作用を考慮した数値解析コード開発を継続して行った.特にマクロ的コンタクトラインと固体微粒子の相互作用を記述しうる解析を実現した.
課題iii. 固液気3相境界線の爆発的な濡れ進展について,コンタクトライン近傍流体の可視化と,挙動のモデル化を行った.課題 iv.およびv.特にマイクロチャネル流路壁上の固体粒子挙動について,光・熱エネルギー照射による数密度分布能動的制御を実現した.
さらに,フランス,イスラエルのグループとともに,特にコンタクトラインー粒子間相互作用によるコンタクトライン移動速度制御に関して共同研究を行った.

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (20 results)

All 2015 2014

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (16 results)

  • [Journal Article] Elevation of the temperature of liquid films caused by rapid rupturing2014

    • Author(s)
      Kono, S., Kaneko, T. & Ueno, I.,
    • Journal Title

      Phys. Rev. E

      Volume: 90 Pages: 051004

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevE.90.051004

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Total Temperature Measurement of Laminar Gas Flow at Micro-tube Outlet: Cooled from the Wall2014

    • Author(s)
      C. Hong, Y. Asako, I. Ueno, M. Motosuke
    • Journal Title

      Heat Transfer Engineering

      Volume: 35(2) Pages: 142-149

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Experimental and numerical investigation of forced convection of subsonic gas flows in micrtubes2014

    • Author(s)
      Y. Yang, C. Hong, G.L. Morini, Y. Asako
    • Journal Title

      International Journal of Heat and Mass Transfer

      Volume: 78 Pages: 732-740

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Micro Convective Heat Transfer of Gas Flow Subject to H and T Boundary Conditions2014

    • Author(s)
      Y. Yang, C. Hong, G.L. Morini
    • Journal Title

      International Journal of Micro-Nano Scale Transport

      Volume: 5 (3) Pages: 131-146

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Numerical study on dynamics behavior of contact line moving on small-particle surface2015

    • Author(s)
      N. Kazuno, Y. Miyazaki, T. Tsukahara, I. Ueno
    • Organizer
      The 5th Asian Symposium on Computational Heat Transfer and Fluid Flow
    • Place of Presentation
      釜山,韓国
    • Year and Date
      2015-06-21 – 2015-06-24
  • [Presentation] 温度勾配によるマイクロ液滴操作の3次元数値シミュレーション2015

    • Author(s)
      数野信夫,塚原隆裕,元祐昌廣
    • Organizer
      第52回日本伝熱シンポジウム
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2015-06-03 – 2015-06-05
  • [Presentation] Fuss-free microfluidic particle transportation by optical scattering force2014

    • Author(s)
      Masahiro Motosuke, Hideharu Kotari
    • Organizer
      4th European Conference on Microfluidics (μFlu)
    • Place of Presentation
      Limerick, Ireland
    • Year and Date
      2014-12-10 – 2014-12-12
  • [Presentation] Semi-Local Friction Factors of Gas Flow in Rectangular Microchannels2014

    • Author(s)
      C. Hong, T. Nakamura, Y. Asako and I. Ueno
    • Organizer
      4th European Conference on Microfluidics - Microfluidics 2014
    • Place of Presentation
      Limerick, Ireland
    • Year and Date
      2014-12-10 – 2014-12-12
  • [Presentation] Numerical study of dynamic behavior of contact line approaching a micro-scale particle2014

    • Author(s)
      Y. Miyazaki, T. Tsukahara, I. Ueno
    • Organizer
      67th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics
    • Place of Presentation
      San Francisco, CA, U.S.A.
    • Year and Date
      2014-11-23 – 2014-11-25
  • [Presentation] Total Temperature Measurement of Micro Gas Jet2014

    • Author(s)
      M. Yamada, C. Hong, Y. Asako
    • Organizer
      ASME 2014 International Mechanical Engineering Congress and Exposition
    • Place of Presentation
      Quebec, Canada
    • Year and Date
      2014-11-14 – 2014-11-20
  • [Presentation] Total Temperature Measurement of Gas Flow in Micro-Tube With Constant Wall Temperature2014

    • Author(s)
      S. Matsushita, T. Nakamura, C. Hong, Y. Asako
    • Organizer
      ASME 2014 International Mechanical Engineering Congress and Exposition
    • Place of Presentation
      Quebec, Canada
    • Year and Date
      2014-11-14 – 2014-11-20
  • [Presentation] 表面反応促進のためのエレクトロサーマル効果とフォトサーマル効果の複合利用2014

    • Author(s)
      市村大亮, 亀谷雄樹, 元祐昌廣
    • Organizer
      日本機械学会熱工学コンファレンス
    • Place of Presentation
      芝浦工業大学豊洲キャンパス(東京都江戸川区)
    • Year and Date
      2014-11-08 – 2014-11-09
  • [Presentation] Visualization of manipulation force field for microfluidic droplet by photothermal interfacial flow2014

    • Author(s)
      Masakazu Muto, Masahiro Motosuke
    • Organizer
      18th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Science (micro-TAS)
    • Place of Presentation
      サンアントニオ, U.S.A.
    • Year and Date
      2014-10-26 – 2014-10-30
  • [Presentation] 光ファイバーが不要なフローサイトメーターチップの開発2014

    • Author(s)
      重田晃佑, 亀谷雄樹, 元祐昌廣
    • Organizer
      第6回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
    • Place of Presentation
      くにびきメッセ(島根県松江市)
    • Year and Date
      2014-10-20 – 2014-10-22
  • [Presentation] 液体光スイッチング機構を備えた光放射圧による粒子輸送デバイスの開発2014

    • Author(s)
      砂田大樹, 亀谷雄樹, 元祐昌廣
    • Organizer
      第6回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
    • Place of Presentation
      くにびきメッセ(島根県松江市)
    • Year and Date
      2014-10-20 – 2014-10-22
  • [Presentation] Microfluidic droplet control by photothermal interfacial flow2014

    • Author(s)
      Masakazu Muto, Masahiro Motosuke
    • Organizer
      4th Micro and Nano Flows Conference (MNF2014)
    • Place of Presentation
      ロンドン
    • Year and Date
      2014-09-07 – 2014-09-10
  • [Presentation] Experimental Analysis of Gas Forced Convective Heat Transfer in Microtubes under H and T Thermal Boundary Conditions2014

    • Author(s)
      Y. Yang, C. Hong, G.L. Morini
    • Organizer
      15th International Heat Transfer Conference
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • Year and Date
      2014-08-10 – 2014-08-15
  • [Presentation] Convective Heat Transfer of Unchoked and Choked Gas Flow in Micro-Tubes2014

    • Author(s)
      C. Hong, Y. Asako
    • Organizer
      The 11th ASME International Conference on Nanochannel, Microchnnels and Minichannels
    • Place of Presentation
      Chicago, Illinois, U.S.A.
    • Year and Date
      2014-08-03 – 2014-08-07
  • [Presentation] 交流電気浸透流を用いたナノ粒子濃縮デバイスの性能評価2014

    • Author(s)
      西山想, 山崎慶一, 元祐昌廣
    • Organizer
      第42回可視化情報シンポジウム
    • Place of Presentation
      工学院大学新宿キャンパス(東京都新宿区)
    • Year and Date
      2014-07-21 – 2014-07-22
  • [Presentation] Supersonic Micro-jet at Straight Micro-tube Exit2014

    • Author(s)
      C. Hong, Y. Yoshida, S. Matsushita, I. Ueno and Y. Asako
    • Organizer
      5th International Conference on HEAT TRANSFER AND FLUID FLOW IN MICROSCALE
    • Place of Presentation
      Marseille, France
    • Year and Date
      2014-04-22 – 2014-04-25

URL: 

Published: 2016-06-01  

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