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ハイブリッドX線CT法による再生可能地熱資源評価法の確立と高精度化

研究課題

研究課題/領域番号 15K06641
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 地球・資源システム工学
研究機関熊本大学

研究代表者

佐藤 晃  熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (40305008)

連携研究者 椋木 俊文  熊本大学, 先端科学研究部, 准教授 (30423651)
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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード地熱 / 再生可能エネルギー / X線CT / 有限体積法 / 地熱開発 / 地熱貯留層 / 水-蒸気2相流 / 相変換 / 2相流 / 可視化 / 要素モデル
研究成果の概要

本研究では水-蒸気2相流問題を有限体積法を用いて計算する基本的手法を確立した。本研究の特徴的な点は,地熱貯留層全体をシミュレートするのではなく,地熱貯留層を構成する基本要素である地熱貯留層要素モデルなる新たな要素モデルを提案した。さらに,本研究ではX線CTを用いた様々な2相流の可視化を実施し,特に密度差の分布があまり大きくない場合についてはヨウ化カリウム(KI)水溶液などの造影剤を活用するなど新たな試みを実施した。これまでは1画像内での相対的な密度分布の特定だけが可能であったが,条件を一定にすることで,画像データであるグレースケールと試料内部の密度との関係を明らかにした。

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

    (22件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Analysis of pore structure and water permeation property of a shale rock by means of X-ray CT2017

    • 著者名/発表者名
      Akira Sato and Yuzo Obara
    • 雑誌名

      Procedia Engineering

      巻: 191 ページ: 666-673

    • DOI

      10.1016/j.proeng.2017.05.230

    • NAID

      120006594964

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evaluation of Preservation Effect by Aquo-Siloxane Method towards Water Permeation and Material Diffusion into Porous Rocks2017

    • 著者名/発表者名
      Akira Sato, Minami Egashira, Michiyo Obata
    • 雑誌名

      Materials Science and Applications

      巻: 8 号: 06 ページ: 419-435

    • DOI

      10.4236/msa.2017.86029

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Analysis of Oil-Water Two Phase Flow in Porous Rocks by means of X-Ray CT Method2017

    • 著者名/発表者名
      A.Sato, S.Nishizono and H.Tang
    • 雑誌名

      Proceedings of 2017 Young Scholars’ Symposium on Rock Mechanics (YSRM 2017) & 2017 International Conference on New Development in Rock Mechanics and Geotechnical Engineering (NDRMGE 2017)

      ページ: 75-78

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] μフォーカスCTによる多孔質空隙スケールでの拡散現象の分析2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤晃,八浪宰,池田倖一,津田和弘,福満崇弘,羽生健吾
    • 雑誌名

      材料

      巻: 65 号: 6 ページ: 451-456

    • DOI

      10.2472/jsms.65.451

    • NAID

      130005157118

    • ISSN
      0514-5163, 1880-7488
    • 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
  • [雑誌論文] Prevention Effect of Material Flow in the Porous Rocks by Aquo-Siloxane Method2016

    • 著者名/発表者名
      A. Sato, K. Ikeda, T. Yatsunami, K. Tsuda, T. Fukumitsu, K. Habu
    • 雑誌名

      Rock Mechanics & Rock Engineering: From the Past to the Future

      巻: 2 ページ: 847-852

    • DOI

      10.1201/9781315388502-146

    • 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
  • [雑誌論文] Analysis of Ore Blockages in The Vertical Shaft at Open Pit Mine by Discrete Element Method2015

    • 著者名/発表者名
      A. Sato and Y. Obara
    • 雑誌名

      ISRM CONGRESS 2015 -Innovations in Applied and Theoretical Rock Mechanics-

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visualization of diffusion phenomena in the porous media by means of X-ray CT2015

    • 著者名/発表者名
      Akira SATO and Koichi IKEDA
    • 雑誌名

      Canadian Geotechnical Journal

      巻: 52 号: 10 ページ: 1448-1456

    • DOI

      10.1139/cgj-2014-0451

    • 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
  • [雑誌論文] X線CTの基礎知識と岩盤工学への適用2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤 晃,椋木俊文
    • 雑誌名

      資源と素材

      巻: 131 号: 6 ページ: 277-284

    • DOI

      10.2473/journalofmmij.131.277

    • NAID

      130005073317

    • ISSN
      1881-6118, 1884-0450
    • 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
  • [雑誌論文] Development of Fundamental Heat Exchange Simulation Method Aimed for Geothermal Reservoir Analysis2015

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Fukumitsu and Akira Sato
    • 雑誌名

      Proceedings of the 4th World Conference on Applied Sciences, Engineering & Technology

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Analysis of Oil-Water Two Phase Flow in Porous Rocks by means of X-Ray CT Method2017

    • 著者名/発表者名
      A.Sato, S.Nishizono and H.Tang
    • 学会等名
      2017 Young Scholars’ Symposium on Rock Mechanics (YSRM 2017) & 2017 International Conference on New Development in Rock Mechanics and Geotechnical Engineering (NDRMGE 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 白亜紀層釧路頁岩の広域的な透水性・空隙構造の評価2017

    • 著者名/発表者名
      西薗隼太朗,佐藤 晃
    • 学会等名
      平成29年度資源・素材学会九州支部「若手研究者および技術者の研究発表会」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 3次元DEMによる立坑鉛直部における閉塞解析2017

    • 著者名/発表者名
      唐皓文,佐藤晃
    • 学会等名
      平成29年度資源・素材学会九州支部「若手研究者および技術者の研究発表会」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of pore structure and water permeation property of a shale rock by means of X-ray CT2017

    • 著者名/発表者名
      Akira Sato and Yuzo Obara
    • 学会等名
      EUROCK2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 有限体積法による密度粘性の異なる流体の多孔質内部での流動シミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      羽生健吾,福満崇弘,佐藤晃
    • 学会等名
      第37回西日本岩盤工学シンポジウム
    • 発表場所
      宇部市
    • 年月日
      2016-09-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] X線CT法による多孔質岩石試料内拡散現象の巨視的・微視的可視化とAquo-Ailoxane 法の効果の検証2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤晃, 八浪宰, 津田和弘, 福満崇弘, 羽生健吾
    • 学会等名
      資源・素材学会
    • 発表場所
      盛岡市
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Prevention Effect of Material Flow in the Porous Rocks by Aquo-Siloxane Method2016

    • 著者名/発表者名
      A. Sato, K. Ikeda, T. Yatsunami, K. Tsuda, T. Fukumitsu, K. Habu
    • 学会等名
      2016 ISRM International Symposium on Rock Mechanics & Rock Engineering
    • 発表場所
      Turkey
    • 年月日
      2016-08-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 白亜紀層頁岩の空隙構造および透水・物質移行特性の評価2016

    • 著者名/発表者名
      津田和弘,八浪宰,福満崇弘,羽生健吾,佐藤晃
    • 学会等名
      資源・素材学会九州支部研究発表会
    • 発表場所
      福岡市
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of Fundamental Heat Exchange Simulation Method Aimed for Geothermal Reservoir Analysis2015

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Fukumitsu and Akira Sato
    • 学会等名
      the 4th World Conference on Applied Sciences, Engineering & Technology
    • 発表場所
      Kumamoto University, Kumamoto
    • 年月日
      2015-10-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 白亜紀層多孔質頁岩の空隙構造と透水特性の評価2015

    • 著者名/発表者名
      津田和弘,福満崇弘,八浪宰,羽生健吾,池田倖一,佐藤晃
    • 学会等名
      第36回西日本岩盤工学シンポジウム
    • 発表場所
      火の国ハイツ,熊本市
    • 年月日
      2015-09-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] μフォーカスCTによる多孔質空隙内溶質流動分析2015

    • 著者名/発表者名
      浪宰,津田和弘,福満崇弘,池田倖一,佐藤晃
    • 学会等名
      平成27年度資源・素材学会九州支部「若手研究者および技術者の研究発表会」
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス,福岡市
    • 年月日
      2015-06-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 個別要素法(DEM)による立坑閉塞現象の解明2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤晃
    • 学会等名
      第74回石灰石鉱業大会
    • 発表場所
      都市センターホテル,東京都
    • 年月日
      2015-05-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of Ore Blockages in The Vertical Shaft at Open Pit Mine by Discrete Element Method2015

    • 著者名/発表者名
      A. Sato and Y. Obara
    • 学会等名
      ISRM CONGRESS 2015 -Innovations in Applied and Theoretical Rock Mechanics-
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 年月日
      2015-05-11
    • 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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