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超音波浮遊法を活用した高精度非接触流体制御

研究課題

研究課題/領域番号 15K17977
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 流体工学
研究機関工学院大学

研究代表者

長谷川 浩司  工学院大学, 工学部, 准教授 (90647918)

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
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード音場浮遊液滴 / 非線形ダイナミクス / 非接触流体制御 / 並進運動 / 微粒化 / 音場浮遊法 / 液滴
研究成果の概要

本研究では、非接触流体制御技術の基礎の確立に資する音場浮遊液滴の非定常並進運動および微粒化過程の能動的制御可能性を実験的に検討した。具体的には、純水、エタノール(表面張力の影響)、グリセリン(粘性の影響)を用いて、流体物性が浮遊安定性に及ぼす影響を系統的に明らかにし、液滴の動的挙動および液滴周囲の音圧分布情報を基に、非定常並進運動のモデル化を行った。加えて、高時空間分解能下での浮遊液滴の微粒化過程の観測にも成功するとともに、既存理論と比較することで微粒化メカニズムの検討も行った。

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

    (25件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

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 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 音場浮遊された揮発性液滴の内部流動ステレオ計測2017

    • 著者名/発表者名
      丹羽基能, 渡邉歩, 長谷川浩司, 金子暁子, 阿部豊
    • 雑誌名

      混相流

      巻: 30 号: 5 ページ: 537-546

    • DOI

      10.3811/jjmf.30.537

    • NAID

      130006827658

    • ISSN
      0914-2843, 1881-5790
    • 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] 音場浮遊液滴の温度変化が内外部流動と対流熱伝達に及ぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      丹羽基能, 合田篤, 長谷川浩司, 金川哲也, 金子暁子, 阿部豊
    • 雑誌名

      混相流

      巻: 29 号: 5 ページ: 501-508

    • DOI

      10.3811/jjmf.29.501

    • NAID

      130005145069

    • ISSN
      0914-2843, 1881-5790
    • 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] Microlayered flow structure around an acoustically levitated droplet under a phase-change process2016

    • 著者名/発表者名
      Koji Hasegawa, Yutaka Abe, Atsushi Goda
    • 雑誌名

      npj Microgravity

      巻: 2 号: 1 ページ: 16004-16004

    • DOI

      10.1038/npjmgrav.2016.4

    • NAID

      120007135401

    • 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] Oscillation of a rotating levitated droplet: Analysis with a mechanical model2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Kitahata, Rui Tanaka, Yuki Koyano, Satoshi Matsumoto, Katuhiro Nishinari, Tadashi Watanabe, Koji Hasegawa, Tetsuya Kanagawa, Akiko Kaneko and Yutaka Abe
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 92 号: 6

    • DOI

      10.1103/physreve.92.062904

    • NAID

      120007129742

    • 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] 浮遊液滴非線形ダイナミクス研究報告2018

    • 著者名/発表者名
      阿部豊,松本聡,西成活裕,渡辺正,北畑裕之,長谷川浩司,金子暁子,丹羽基範,渡邉歩,小林研仁,伊藤拓海,佐々木裕哉
    • 学会等名
      第32回宇宙環境利用シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 音場浮遊液滴に生じる微粒化挙動および凝集挙動の実験的検討2017

    • 著者名/発表者名
      新村勇気,長谷川浩司,阿部豊
    • 学会等名
      第9回大学コンソーシアム八王子学生発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Evaporation of Droplet in Single-Axis Acoustic Levitator2017

    • 著者名/発表者名
      Koji Hasegawa, Kengo Kono, Yuki Niimura, Yutaka Abe
    • 学会等名
      The Ninth JSME-KSME Thermal and Fluids Engineering Conference (TFEC9)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 音場浮遊法による多成分液滴の物質輸送現象2017

    • 著者名/発表者名
      新村勇気,長谷川浩司,阿部豊
    • 学会等名
      日本マイクログラビティ応用学会 第29回学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 音場浮遊液滴における微粒化挙動の発生機構の実験的検討2017

    • 著者名/発表者名
      新村勇気,長谷川浩司,阿部豊
    • 学会等名
      日本混相流学会混相流シンポジウム2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 音場浮遊液滴の微粒化挙動に流体物性が及ぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      新村勇気,長谷川浩司,河野健吾,大竹浩靖,阿部豊
    • 学会等名
      一般社団法人 日本機械学会 関東学生会第56回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      東京理科大学 葛飾キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 音場浮遊液滴の微粒化挙動の発生機構の解明2016

    • 著者名/発表者名
      河野健吾,長谷川浩司,大竹浩靖,新村勇気,丹羽基能,阿部豊
    • 学会等名
      一般社団法人 日本機械学会 第94期流体工学部門講演会
    • 発表場所
      山口大学 常盤キャンパス
    • 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] Breakup of droplet in single-axis acoustic levitator2016

    • 著者名/発表者名
      Koji Hasegawa, Kengo Kono, Hiroyasu Ohtake, Motonori Niwa, Yutaka Abe
    • 学会等名
      11th International Topical Team Workshop on Two-Phase Systems for Ground and Space Applications(ITTW2016)
    • 発表場所
      The St-Charles Campus of Aix-Marseille University, Marseilles, France
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 音場浮遊法を用いた非接触保持流体の微粒化挙動2016

    • 著者名/発表者名
      河野健吾,長谷川浩司,今井宏彰,大竹浩靖,丹羽基能,阿部豊
    • 学会等名
      日本混相流学会 混相流シンポジウム2016
    • 発表場所
      同志社大学 今出川キャンパス
    • 年月日
      2016-08-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] EFFECT OF LIQUID PROPERTIES ON THE INTERFACIAL INSTABILITY AND ATOMIZATION BEHAVIOR OF THE ACOUSTICALLY LEVITATED DROPLET2016

    • 著者名/発表者名
      Kengo Kono, Koji Hasegawa, Hiroaki Imai, Hiroyasu Ohtake, Atusshi Goda, Yutaka Abe
    • 学会等名
      9th International Conference on Multiphase Flow (ICMF2016)
    • 発表場所
      Palazzo dei Congressi, Firenze, Italy
    • 年月日
      2016-05-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 音場浮遊液滴の内外部流動構造と熱伝達の関係2016

    • 著者名/発表者名
      丹羽基能, 合田篤, 長谷川浩司, 金川哲也, 金子暁子, 阿部豊
    • 学会等名
      日本機械学会関東支部第22期総会講演会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • 年月日
      2016-03-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 音場浮遊液滴の界面不安定性と微粒化挙動の発生メカニズムの実験的検討2015

    • 著者名/発表者名
      長谷川浩司, 河野健吾, 大竹浩靖, 合田篤, 阿部豊
    • 学会等名
      日本機械学会第93期流体工学部門講演会
    • 発表場所
      東京理科大学葛飾キャンパス
    • 年月日
      2015-11-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Study on the Interaction between the Internal-External Flow and the Phase-Change Process around an Acoustically Levitated Droplet2015

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Abe, Atsushi Goda, Motonori Niwa, Koji Hasegawa
    • 学会等名
      7TH EUROPEAN-JAPANESE TWO-PHASE FLOW GROUP MEETING 2015(7TH-EUJPTPFGM 2015)
    • 発表場所
      Hotel Beau Site, Zermatt, Switzerland
    • 年月日
      2015-10-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of Flow Characteristics on Convective Heat Transfer around an Acoustically Levitated Droplets2015

    • 著者名/発表者名
      Motonori Niwa, Atsushi Goda, Koji Hasegawa, Tetsuya Kanagawa, Akiko Kaneko, Yutaka Abe
    • 学会等名
      The 10th International Topical Team Workshop on Two-Phase Systems for Ground and Space Applications
    • 発表場所
      同志社大学今出川キャンパス
    • 年月日
      2015-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of liquid properties on levitation stability of droplet in a single-axis acoustic levitator2015

    • 著者名/発表者名
      Kengo Kono, Koji Hasegawa, Hiroyasu Ohtake, Atsushi Goda, Yutaka Abe
    • 学会等名
      The 10th International Topical Team Workshop on Two-Phase Systems for Ground and Space Applications
    • 発表場所
      同志社大学今出川キャンパス
    • 年月日
      2015-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of evaporation behavior on internal and external flow structures of an acoustically levitated droplet2015

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Goda, Motonori Niwa, Koji Hasegawa, Tetsuya Kanagawa, Akiko Kaneko, Yutaka Abe
    • 学会等名
      The 10th International Topical Team Workshop on Two-Phase Systems for Ground and Space Applications
    • 発表場所
      同志社大学今出川キャンパス
    • 年月日
      2015-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 音場浮遊液滴の相変化過程における内外部流動と熱輸送2015

    • 著者名/発表者名
      丹羽基能,合田篤,長谷川浩司,金川哲也,金子暁子,阿部豊
    • 学会等名
      日本混相流学会混相流シンポジウム2015
    • 発表場所
      高知工科大学
    • 年月日
      2015-08-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 蒸発挙動を伴う音場浮遊液滴の内部流動と外部流動の関係2015

    • 著者名/発表者名
      合田篤,丹羽基能,長谷川浩司,金川哲也,金子暁子,阿部豊
    • 学会等名
      日本混相流学会混相流シンポジウム2015
    • 発表場所
      高知工科大学
    • 年月日
      2015-08-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 音場浮遊液滴の振動挙動に及ぼす流体物性の影響2015

    • 著者名/発表者名
      河野健吾,長谷川浩司,今井宏彰,大竹浩靖,合田篤,阿部豊
    • 学会等名
      日本混相流学会混相流シンポジウム2015
    • 発表場所
      高知工科大学
    • 年月日
      2015-08-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 光干渉計を用いた音圧計測に関する基礎的研究2015

    • 著者名/発表者名
      今井宏彰,長谷川浩司,河野健吾,大竹浩靖,合田篤、阿部豊
    • 学会等名
      第43回可視化情報シンポジウム
    • 発表場所
      工学院大学新宿キャンパス
    • 年月日
      2015-07-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 教員情報検索

    • URL

      http://er-web.sc.kogakuin.ac.jp/Profiles/10/0000962/profile.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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