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2015 Fiscal Year Research-status Report

微小重力環境における煮物調理とその数学的モデル

Research Project

Project/Area Number 25350117
Research InstitutionShiga Junior College

Principal Investigator

原 知子  滋賀短期大学, その他部局等, 教授 (40192281)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉永 隆夫  大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (40158481)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
Keywordsポーラスメディア / 煮物 / 対流 / 微小重力 / 回転 / マイクロ波加熱
Outline of Annual Research Achievements

煮物調理では加熱時の容器内での煮汁温度が均一に上昇,もしくは保持されることが重要である.それには熱対流が大きな役割を果たす.本研究では、具材と煮汁を入れた回転容器を加熱することにより、発生する旋回流による遠心力浮力を用い、微小重力環境下における対流加熱促進の効率の良い方法を解析と実験により調べることを目的とする.
解析では具材‐煮汁系を流体で満たされたポーラスメディアでモデル化し,乱流領域での流体運動と熱移動を定式化し数値解析を行った.しかし,従来のk-ε法ではこのような熱流体運動に対しては十分な精度が得られないことが分かった.一方,実験では電子レンジによるマイクロ波加熱では容器内の温度分布の測定に電磁波が大きく影響するため,精度の良い温度測定が困難であることが分かった.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

理論解析では熱流体を記述する運動方程式における平均流に対するk-ε法を用い,熱伝導方程式に乱流プラントル数による乱流効果の補正を行った.しかし得られた結果は乱流の影響が大きくなると流入熱量と流出熱量より予測される結果からずれてくることが分かった.一方,実験ではマイクロ波加熱よりも電熱による側面加熱のほうが良いと考えられたが,その装置設計にはいまだ至っていない.

Strategy for Future Research Activity

数値解析では新しいアルゴリズムの考案と平均化法を用いた基礎方程式の再構築を行う.実験では回転装置の設計や測定装置の選定を行う.

Causes of Carryover

解析では乱流モデルに対するさらなる改良が必要でありまた,乱流が強くなるほど精度が悪くなるためアルゴリズムを改良している.一方,実験では回転台や測定システムの構築を行う.

Expenditure Plan for Carryover Budget

アルゴリズム等確定しプログラムが完成しだいプロセッサーの購入に充てる.一方,実験装置の設計ができ次第,装置や測定機の購入に充てる.

  • Research Products

    (12 results)

All 2016 2015

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] 滋賀短大生の食生活の実態調査 その12016

    • Author(s)
      近江泰介 、原知子
    • Journal Title

      滋賀短期大学紀要

      Volume: 41 Pages: 14,37

  • [Journal Article] Transition of breakup modes for a liquid jet in a static electric field2015

    • Author(s)
      T.Yoshinaga, T.Iwai
    • Journal Title

      Proceedeings of the Estonian Academy of Sciences

      Volume: 64,3S Pages: 449,456

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 静電場中の液体ジェットの崩壊(Ⅱ)2015

    • Author(s)
      吉永隆夫、岡本充
    • Journal Title

      京都大学数理解析研究所講究録

      Volume: 1946 Pages: 41,47

    • Open Access
  • [Journal Article] Instabilities and breakup of a planar liquid sheet jet in a static electric field2015

    • Author(s)
      T.Yoshinaga, M.Okamoto
    • Journal Title

      Proceedings of 13th International Conference on Liquid Atomization and Spray Systems

      Volume: A3-1-504 Pages: 1,7

  • [Presentation] 静電場中での液体ジェットにおける崩壊モードの遷移2015

    • Author(s)
      吉永隆夫、岩井孝澄
    • Organizer
      第24回微粒化シンポジウム
    • Place of Presentation
      神戸大学
    • Year and Date
      2015-12-17
  • [Presentation] 静電場中の液体ジェットの崩壊(Ⅲ)2015

    • Author(s)
      吉永隆夫
    • Organizer
      RIMS研究集会「非線形波動現象の数理に関する最近の進展」
    • Place of Presentation
      京都大学数理解析研究所
    • Year and Date
      2015-10-16
  • [Presentation] 円柱ジェットの安定性と崩壊に及ぼす同心円筒壁お影響2015

    • Author(s)
      松田拓也、吉永隆夫
    • Organizer
      日本流体力学会
    • Place of Presentation
      東京工業大学
    • Year and Date
      2015-09-27
  • [Presentation] Instabilities and breakup of a planar liquid sheet jet in a static electrif field2015

    • Author(s)
      T.Yoshinaga, M.Okamoto
    • Organizer
      13th Internatinal Conference on Liquid Atomization and Spray Systems
    • Place of Presentation
      Taiwan, Tainan
    • Year and Date
      2015-08-26
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 兵庫県で昭和30・40年代に食べられていた家庭料理(その1ご飯もの・餅)2015

    • Author(s)
      作田はるみ、片寄眞木子、坂本薫、田中紀子、富永しのぶ、中谷梢、原知子、本多佐知子
    • Organizer
      日本調理科学会平成27年度研究発表会
    • Place of Presentation
      静岡県立大学
    • Year and Date
      2015-08-25
  • [Presentation] 兵庫県で昭和30・40年代に食べられていた家庭料理(その2おかず)2015

    • Author(s)
      中谷梢、片寄眞木子、坂本薫、作田はるみ、田中紀子、富永しのぶ、原知子、本多佐知子
    • Organizer
      日本調理科学会平成27年度研究発表会
    • Place of Presentation
      静岡県立大学
    • Year and Date
      2015-08-25
  • [Presentation] 国産ゴマ油およびナタネ油の調理特性2015

    • Author(s)
      伊藤、安藤、今義、江口、久保、高村、露口、中平、原、水野、明神、村上、和田、大潟
    • Organizer
      日本調理科学会平成27年度研究発表会
    • Place of Presentation
      静岡県立大学
    • Year and Date
      2015-08-24
  • [Presentation] 滋賀県伝統なすの物理的特性2015

    • Author(s)
      小寺真実、針谷萌那、森太郎、原知子、久保加織
    • Organizer
      日本家政学会第67回研究発表会
    • Place of Presentation
      いわて県民情報交流センターアイーナ
    • Year and Date
      2015-05-23

URL: 

Published: 2017-01-06  

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