| 研究課題/領域番号 |
15K18264
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
反応工学・プロセスシステム
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
殿村 修 京都大学, 工学研究科, 助教 (70402956)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | マイクロリアクタ / モニタリング / 閉塞検出 / 流体分配 / 設計 / センサ配置 / 最適化 / 閉塞検出・診断 |
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| 研究成果の概要 |
マイクロリアクタによる物質生産の実現に向けて，“処理量増大のための装置並列化法”や“安定運転のためのモニタリング手法”の開発が重要である。本研究では「閉塞監視機能を備えたマイクロ流体分配デバイスの設計」を目的とし，リアクタ並列数，閉塞数（単一or複数），流体分配構造，処理量，（圧力or流量）センサ数が与えられたとき，正常時に等流量分配を達成し，閉塞時に閉塞検出性能を最大化するように，流体分配装置の流路抵抗およびセンサ位置を導出する問題を組合せ最適化問題として定式化した。そして，その有効性を実験とシミュレーションの両面から検証した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
マイクロ化学プロセスの最大の課題である閉塞を検出・診断できる機能を備えた装置並列化（ナンバリングアップ）による生産量増大いう考え方は他に類を見ない本研究の特色である。その実用に向けて流体分配構造・流路抵抗・センサ位置の最適化を図るアルゴリズムを開発した点は社会的に意義深く，また，計測や制御のし易さを評価に加えた装置設計に取り組んだ本研究は学術的にも極めて意義深い。
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