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テイラー・ディーン流れカオス混合の速度・濃度同時計測による混合促進メカニズム解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K05814
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 流体工学
研究機関米子工業高等専門学校

研究代表者

早水 庸隆  米子工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (90413822)

研究分担者 柳瀬 眞一郎  岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (20135958)
研究協力者 山本 恭二  岡山大学, 名誉教授
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワードテイラー・ディーン流れ / カオス混合 / 二次流れ / マイクロミキサ / PIV / LIF / CFD
研究成果の概要

研究代表者らは,曲がり流路内流であるディーン流れと同軸回転二重円筒内流であるテイラー流れを組み合わせたテイラー・ディーン流れを利用したカオス混合によって混合の促進を図るマイクロミキサを開発している.本研究では,12種類のマイクロミキサモデル機の可視化実験による時系列PIV / LIF 同時計測とCFD による数値解析により,テイラー・ディーン流れの流れ場と混合場の時間発展を調査した.そして,曲がり流路断面のアスペクト比および壁面の移動が混合に及ぼす影響を明らかにし,テイラー・ディーン流れによる混合促進メカニズムを検討した.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] Numerical Study of Turbulent Helical Pipe Flow With Comparison to the Experimental Results2017

    • 著者名/発表者名
      Anup Kumer Datta, Yasutaka Hayamizu, Toshinori Kouchi, Yasunori Nagata, Kyoji Yamamoto, and Shinichiro Yanase
    • 雑誌名

      Journal of Fluids Engineering

      巻: 139 号: 9

    • DOI

      10.1115/1.4036477

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Torsion on the Friction Factor of Helical Pipe Flow2017

    • 著者名/発表者名
      Anup Kumer Datta, Shinichiro Yanase, Yasutaka Hayamizu, Toshinori Kouchi, Yasunori Nagata, and Kyoji Yamamoto
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 86 号: 6 ページ: 064403-064403

    • DOI

      10.7566/jpsj.86.064403

    • NAID

      40021221708

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Micromixer Using the Taylor-Dean Flow: Rotation Effect of Channel Walls on the Mixing2016

    • 著者名/発表者名
      Toshihiko KAWABE, Yasutaka HAYAMIZU, Shinichiro YANASE, Takeshi GONDA, Shinichi MORITA, Shigeru OHTSUKA and Kyoji YAMAMOTO
    • 雑誌名

      Advanced Experimental Mechanics

      巻: 1 ページ: 47-51

    • NAID

      130005331675

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Micromixer Using the Taylor-Dean Flow: Effects of Aspect Ratio and Inflow Condition on the Mixing2015

    • 著者名/発表者名
      Yasutaka Hayamizu, Toshihiko Kawabe, Shinichiro Yanase, Takeshi Gonda, Shinichi Morita, Shigeru Ohtsuka, Kyoji Yamamoto
    • 雑誌名

      Open Journal of Fluid Dynamics

      巻: 5 号: 03 ページ: 256-264

    • DOI

      10.4236/ojfd.2015.53027

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] テイラー・ディーン流れを利用したマイクロミキサの研究(混合過程に及ぼすアスペクト比と移動壁面の影響)2018

    • 著者名/発表者名
      濵田竜生,早水庸隆,川邉俊彦,権田岳,森田慎一,大塚茂,柳瀬眞一郎,山本恭二
    • 学会等名
      日本機械学会中国四国支部総会・講演会講演論文集Vol.56th (USB),710, 2pages
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] テイラー・ディーン流れを利用したマイクロミキサの研究(混合過程に及ぼすアスペクト比の影響)2017

    • 著者名/発表者名
      濵田竜生,早水庸隆,柳瀬眞一郎,川邉俊彦,権田岳,森田慎一,大塚茂,山本恭二
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2017講演論文集(USB),マイクロ流体(2), 3pages
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] A Micromixer Using the Taylor-Dean Flow: Effect of Aspect Ratio on the Mixing Process2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki HAMADA, Yasutaka HAYAMIZU, Shinichiro YANASE, Toshihiko KAWABE, Takeshi GONDA, Shinichi MORITA, Shigeru OHTSUKA and Kyoji YAMAMOTO
    • 学会等名
      The 12th International Symposium on Advanced Science and Technology in Experimental Mechanics Abstract Book, S002, p.122.
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Influence of torsion on the friction factor of helical pipe flow2017

    • 著者名/発表者名
      Anup Kumer DATTA, Yasutaka HAYAMIZU, Toshinori KOUCHI, Yasunori NAGATA, Kyoji YAMAMOTO and Shinichiro YANASE
    • 学会等名
      Proceedings of the 13th International Symposium on Experimental and Computational Aerothermodynamics of Internal Flows, USB: ISAIF-S-0015, 4 pages
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] テイラー・ディーン流れを利用したマイクロミキサの研究(混合過程に及ぼす移動壁面の効果)2017

    • 著者名/発表者名
      細田駿介,早水庸隆,川邉俊彦,権田岳,森田慎一,大塚茂,柳瀬眞一郎,山本恭二
    • 学会等名
      日本機械学会中国四国支部総会・講演会講演論文集Vol.55th (DVD-ROM),407, 3pages
    • 発表場所
      広島市
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ヘリカル管内流の乱流ー層流遷移に関する数値的研究2016

    • 著者名/発表者名
      A.K. Datta,河内俊憲,早水庸隆,永田靖典,山本恭二,柳瀬眞一郎
    • 学会等名
      第30回数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2016-12-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] テイラー・ディーン流れを利用したマイクロミキサ(混合に及ぼす流路壁面の回転効果)2016

    • 著者名/発表者名
      細田駿介,早水庸隆,権田岳,大塚茂,柳瀬眞一郎,山本恭二
    • 学会等名
      第18回日本流体力学会中四国・九州支部総会・講演会講演前刷,2pages
    • 発表場所
      岡山市
    • 年月日
      2016-11-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] テイラー・ディーン流れを利用したマイクロミキサの実験的研究(流路の曲率の効果)2016

    • 著者名/発表者名
      上根直也,早水庸隆,柳瀬眞一郎,権田岳,森田慎一,大塚茂,山本恭二
    • 学会等名
      日本機械学会流体工学部門講演会講演論文集Vol.94th (USB),OS1-2 管内流・内部流0106, 2pages
    • 発表場所
      宇部市
    • 年月日
      2016-11-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] テイラー・ディーン流れを利用したマイクロミキサの研究(混合に及ぼす流路壁面の回転効果)2016

    • 著者名/発表者名
      細田駿介,早水庸隆,柳瀬眞一郎,権田岳,森田慎一,大塚茂,山本恭二
    • 学会等名
      日本機械学会流体工学部門講演会講演論文集Vol.94th (USB),OS1-1 管内流・内部流0104, 2pages
    • 発表場所
      宇部市
    • 年月日
      2016-11-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] テイラー・ディーン流れを利用したマイクロミキサの研究(流路のアスペクト比の効果)2016

    • 著者名/発表者名
      細田駿介,早水庸隆,柳瀬眞一郎,川邉俊彦,権田岳,森田慎一,大塚茂,山本恭二
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2016講演論文集(USB),マイクロ流体(2), 3pages
    • 発表場所
      名古屋市
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ヘリカル管内乱流の数値計算2016

    • 著者名/発表者名
      Datta Anup Kumer,早水庸隆,河内俊憲,永田靖典,山本恭二,柳瀬眞一郎
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2016講演論文集(USB),乱流(6), 2pages
    • 発表場所
      名古屋市
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] A Micromixer Using the Taylor-Dean Flow: Effects of Aspect Ratio and Moving Wall on the Mixing2016

    • 著者名/発表者名
      Yasutaka HAYAMIZU, Toshihiko KAWABE, Shinichiro YANASE, Takeshi GONDA, Shinichi MORITA, Shigeru OHTSUKA and Kyoji YAMAMOTO
    • 学会等名
      Proceedings of the 6th Asian Joint Workshop on Thermophysics and Fluid Science 2016 (USB), Session 22 Transonic Flow and Mixing, 7pages
    • 発表場所
      Guilin, China
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical and experimental study of turbulent helical pipe flows2016

    • 著者名/発表者名
      Anup Kumer Datta, Yasutaka Hayamizu, Toshinori Kouchi, Yasunori Nagata, Kyoji Yamamoto, Shinichiro Yanase
    • 学会等名
      International Symposium on Near-Wall Flows: Transition and Turbulence
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2016-06-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] テイラー・ディーン流れを利用したマイクロミキサの粒子法解析(混合に及ぼす流路の回転効果)2016

    • 著者名/発表者名
      名倉 裕輝,権田 岳,早水 庸隆,柳瀬 眞一郎,川邉 俊彦,大塚 茂,山本 恭二
    • 学会等名
      日本機械学会中国四国支部総会・講演会講演論文集Vol.54th (DVD-ROM),1214, 2pages
    • 発表場所
      松山市
    • 年月日
      2016-03-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] テイラー・ディーン流れを利用したマイクロミキサの実験的研究(混合過程に及ぼす二次流れの影響)2016

    • 著者名/発表者名
      細田 駿介,早水 庸隆,柳瀬 眞一郎,権田 岳,森田 慎一,大塚 茂,山本 恭
    • 学会等名
      日本機械学会中国四国支部総会・講演会講演論文集Vol.54th (DVD-ROM),1308, 3pages
    • 発表場所
      松山市
    • 年月日
      2016-03-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] テイラー・ディーン流れを利用したマイクロミキサの数値的研究(カオス混合の可視化)2016

    • 著者名/発表者名
      川邉 俊彦,早水 庸隆,柳瀬 眞一郎,権田 岳,森田 慎一,大塚 茂,山本 恭二
    • 学会等名
      日本機械学会中国四国支部総会・講演会講演論文集Vol.54th (DVD-ROM),1310, 3pages
    • 発表場所
      松山市
    • 年月日
      2016-03-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] テイラー・ディーン流れを利用したマイクロミキサの実験的研究(混合に及ぼす二次流れの影響)2015

    • 著者名/発表者名
      細田 駿介,早水 庸隆,柳瀬 眞一郎,権田 岳,森田 慎一,大塚 茂,山本 恭二
    • 学会等名
      日本機械学会流体工学部門講演会講演論文集Vol.93th (USB),GS-5流体機器GS51, 3pages
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-11-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] テイラー・ディーン流れを利用したマイクロミキサの数値的研究(流路のアスペクト比の効果)2015

    • 著者名/発表者名
      川邉 俊彦,早水 庸隆,柳瀬 眞一郎,権田 岳,森田 慎一,大塚 茂,山本 恭二
    • 学会等名
      日本機械学会流体工学部門講演会講演論文集Vol.93th (USB),GS-5流体機器GS52, 3pages
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-11-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] A Micromixer Using the Taylor-Dean Flow: Rotation Effect of Channel on the Mixing2015

    • 著者名/発表者名
      Toshihiko KAWABE, Yasutaka HAYAMIZU, Shinichiro YANASE, Takeshi GONDA, Shinichi MORITA, Shigeru OHTSUKA, and Kyoji YAMAMOTO
    • 学会等名
      Proceedings of the 10th International Symposium on Advanced Science and Technology in Experimental Mechanics
    • 発表場所
      Matsue, Japan
    • 年月日
      2015-11-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Micromixer Using the Taylor-Dean Flow: Effects of Aspect Ratio and Inflow Condition on the Mixing2015

    • 著者名/発表者名
      Yasutaka HAYAMIZU, Toshihiko KAWABE, Shinichiro YANASE, Takeshi GONDA, Shinichi MORITA, Shigeru OHTSUKA, and Kyoji YAMAMOTO
    • 学会等名
      Proceedings of the 12th International Symposium on Experimental and Computational Aerothermodynamics of Internal Flows
    • 発表場所
      Lerici, Italy
    • 年月日
      2015-07-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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