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流体輸送時の微粒子分散系における抵抗低減効果の発現機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16360385
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 化工物性・移動操作・単位操作
研究機関神戸大学

研究代表者

薄井 洋基  神戸大学, 工学部, 教授 (20107725)

研究分担者 鈴木 洋  神戸大学, 自然科学研究科, 助教授 (90206524)
菰田 悦之  神戸大学, 工学部, 助手 (00397796)
研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
12,700千円 (直接経費: 12,700千円)
2005年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2004年度: 10,000千円 (直接経費: 10,000千円)
キーワード省エネルギー / レオロジー / 潜熱輸送 / 水和物 / 粘弾性 / 界面活性剤 / 空調 / サスペンション / 抵抗低減 / 固液分散システム / 凝集
研究概要

本研究において下記の研究成果が得られた。
1.潜熱輸送用微粒子のサスペンション単独系、界面活性剤による紐状ミセルの単独系、並びに両者の混合系における粘弾性特性と微粒子分散特性が実験的に把握された。特に界面活性剤による紐状ミセル系において緩和時間が多重構造をとっており、対イオンを過剰に加えた実験系における緩和時間の測定から、広範囲の界面活性剤と対イオンの混合比において約0.1秒の緩和時間が普遍的に存在することが確認された。このことは抵抗低減系において乱流のマイクロスケース渦におけるエネルギー散逸機構を紐状ミセルが制御する可能性を示唆する重要な実験事実である。
2.上記実験に基づき微粒子-界面活性剤複合系の粘弾性と乱流制御機能発現メカニズムの考察を行った。
3.潜熱輸送用微粒子サスペンション-界面活性剤複合系における乱流制御機能を生かした高度省エネルギー型熱搬送システムの設計手法を提案した。特に、配管系のサイズが異なる場合の管径効果を予測するモデルを提案し、伝熱係数の予測においても精度を高めるために、粘弾性流体における補正係数の考え方の有効性を確認した。
4.潜熱輸送用水和物スラリーにおける微粒子の凝集を制御し、粒子成長を抑制する添加剤を発見し、この添加剤による微粒子の長期間にわたる安定な貯蔵技術を開発した。この添加剤系は水和物スラリーによる蓄熱システムの設計に応用が可能である。

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2005 2004

すべて 雑誌論文 (29件)

  • [雑誌論文] Preventing Agglomeration and Growth of Ice Particles in Water with Suitable Additives2005

    • 著者名/発表者名
      Hideo Inaba
    • 雑誌名

      Int. J. Refrigeration Vol.28, No.1

      ページ: 20-26

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development Characteristics of Fluctuating Velocity Field of Drag-reducing Surfactant Solution Flow in a Duct2005

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Suzuki
    • 雑誌名

      Rheol, Acta Vol,44

      ページ: 457-464

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Biaxial Extensional Characteristics of Drag-Reducing Surfactant Solution2005

    • 著者名/発表者名
      Hong-Phuc Nguyen
    • 雑誌名

      日本レオロジー学会誌 Vol.33, No.3

      ページ: 145-150

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Disappearance of Flow Fluctuation in a Drag-Reducing Surfactant Solution2005

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Suzuki
    • 雑誌名

      Advances in Rheology and Its Appllications. ed. By Y. Luo, Q. Rao and Y. Xu, Science Press USA Inc.

      ページ: 155-158

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Drag Reduction in a Turbulent Pipe Flow of Trimethy-ethane Hydrate Suspension2005

    • 著者名/発表者名
      Yuli S.Indartono
    • 雑誌名

      Advances in Rheology and Its Appllications. ed. By Y. Luo, Q. Rao and Y. Xu, Science Press USA Inc.

      ページ: 569-572

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Time Characteristics of Drag-Reducing Surfactant Solution with Excess Addition of Counter Ion2005

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Hirose
    • 雑誌名

      Advances in Rheology and Its Appllications. ed. By Y. Luo, Q. Rao and Y. Xu, Science Press USA Inc.

      ページ: 565-568

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Temperature and Diameter Effect on Hydrodynamic Characteristic of Surfactant Drag-reducing Flows2005

    • 著者名/発表者名
      Yuli S.Indartono
    • 雑誌名

      Korea Australian Rheology Journal Vol.17, No.4

      ページ: 157-164

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preventing Agglomeration and Growth of Ice Particles in Water with Suitable Additives2005

    • 著者名/発表者名
      Hideo Inaba, Takaaki Inada, Akihiko Horibe, Hiroshi Suzuki, Hiromoto Usui
    • 雑誌名

      Int.J.Refrigeration Vol.28, No.1

      ページ: 20-26

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development Characteristics of Fluctuating Velocity Field of Drag-reducing Surfactant Solution Flow in a Duct2005

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Suzuki, Hong-Phuc Nguyen, Tomoe Nakayama, Hiromoto Usui
    • 雑誌名

      Rheol.Acta Vol,44

      ページ: 457-464

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Biaxial Extensional Characteristics of Drag-Reducing Surfactant Solution2005

    • 著者名/発表者名
      Hong-Phuc Nguyen, Kiyotaka Ishihara, Hiroshi Suzuki, Yasuo Kawaguchi, Hiromoto Usui
    • 雑誌名

      Nihon Reoroji Gakkaishi Vol.33., No.3

      ページ: 145-150

    • NAID

      10029816654

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Disappearance of Flow Fluctuation in a Drag-Reducing Surfactant Solution2005

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Suzuki, Hong-Phuc Nguyen, Kenta Terui, Hiromoto Usui
    • 雑誌名

      Advances in Rheology and Its Applications (ed. By Y.Luo, Q.Rao and Y.Xu)(Science Press USA Inc.)

      ページ: 155-158

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Time Characteristics of Drag-Reducing Surfactant Solution with Excess Addition of Counter Ion2005

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Hirose, Hiroshi Suzuki, Hong-Phuc Nguyen, Hiromoto Usui
    • 雑誌名

      Advances in Rheology and Its Applications (ed. By Y.Luo, Q.Rao and Y.Xu)(Science Press USA Inc.)

      ページ: 565-568

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Drag Reduction in a Turbulent Pipe Flow of Trimethyloleethane Hydrate Suspension2005

    • 著者名/発表者名
      Yuli S.Indartono, Hiromoto Usui, Hiroshi Suzuki, Yoshiyuki Komoda
    • 雑誌名

      Advances in Rheology and Its Applications (ed. By Y.Luo, Q.Rao and Y.Xu)(Science Press USA Inc.)

      ページ: 569-572

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Temperature and Diameter Effect on Hydrodynamic Characteristic of Surfactant Drag-reducing Flows2005

    • 著者名/発表者名
      Yuli S.Indartono, Hiromoto Usui, Hiroshi Suzuki, Yoshiyuki Komoda
    • 雑誌名

      Korea Australian Rheology Journal Vol.17, No.4

      ページ: 157-164

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development Characteristics of Fluctuating Velocity Field of Drag-reducing Surfactant Solution Flow in a Duct2005

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Suzuki
    • 雑誌名

      Rheol.Acta Vol,44

      ページ: 457-464

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Disappearance of Flow Fluctuation in a Drag-Reducing Surfactant Solution2005

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Suzuki
    • 雑誌名

      Advances in Rheology and Its Applications(ed.By Y.Luo, Q.Rao, Y.Xu)(Science Press USA Inc.)

      ページ: 603-606

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Drag Reduction in a Turbulent Pipe Flow of Trimethylole-ethane Hydrate Suspension2005

    • 著者名/発表者名
      Yuli S.Indartono
    • 雑誌名

      Advances in Rheology and Its Applications(ed.By Y.Luo, Q.Rao, Y.Xu)(Science Press USA Inc.)

      ページ: 569-572

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Time Characteristics of Drag-Reducing Surfactant Solution with Excess Addition of Counter Ion2005

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Hirose
    • 雑誌名

      Advances in Rheology and Its Applications(ed.By Y.Luo, Q.Rao, Y.Xu)(Science Press USA Inc.)

      ページ: 565-568

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Preventing Agglomeration and Growth of Ice Particles in Water with Suitable Additives2005

    • 著者名/発表者名
      Hideo Inaba
    • 雑誌名

      Int.J.Refrigeration Vol.28 No.1

      ページ: 20-26

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Development Characteristics of Drag-reducing Surfactant Solution Flow in a Duct2004

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Suzuki
    • 雑誌名

      Rheol. Acta Vol.41

      ページ: 232-239

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Surfactant Drag Reduction Caused by a Cationic Surfactant with Excess Addition of Counter-ions2004

    • 著者名/発表者名
      Hiromoto Usui
    • 雑誌名

      J. Chem. Eng. Jap. Vol.37, No.10

      ページ: 1232-1237

    • NAID

      130000019644

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of Cetylmethylbetaine Molecules on Agglomeration and Growth of Ice2004

    • 著者名/発表者名
      Poly R. Modak
    • 雑誌名

      Chemistry Letters Vol.33, No.12

      ページ: 1558-1559

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development Characteristics of Drag-reducing Surfactant Solution Flow in a Duct2004

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Suzuki, Gerald G.Fuller, Tomoe Nakayama, Hiromoto Usui
    • 雑誌名

      Rheol.Acta Vol.41

      ページ: 232-239

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Surfactant Drag Reduction Caused by a Cationic Surfactant with Excess Addition of Counter-ions2004

    • 著者名/発表者名
      Hiromoto Usui, Toshimitsu Kamada, Hiroshi Suzuki
    • 雑誌名

      J.Chem.Eng.Jap. Vol.37, No.10

      ページ: 1232-1237

    • NAID

      130000019644

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of Cetylmethylbetaine Molecules on Agglomeration and Growth of Ice2004

    • 著者名/発表者名
      Poly R.Modak, Hiromoto Usui, Hiroshi Suzuki, Takaaki Inada
    • 雑誌名

      Chemistry Letters Vol.33, No.12

      ページ: 1558-1559

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development Characteristics of Drag-reducing Surfactant Solution2004

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Suzuki
    • 雑誌名

      Rheol.Acta Vol.41

      ページ: 232-239

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Surfactant Drag Reduction Caused by a Cationic Surfactant with Excess Addition of Counter-ions2004

    • 著者名/発表者名
      Hiromoto Usui
    • 雑誌名

      J.Chem.Eng.Japan Vol.37 No.10

      ページ: 1232-1237

    • NAID

      130000019644

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of Cetylmethylbetaine Molecules on Agglomeration and Growth of Ice2004

    • 著者名/発表者名
      Poly R.Modak
    • 雑誌名

      Chemistry Letters Vol.33 No.12

      ページ: 1558-1559

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Viscosity of Clathrate-Hydrate Slurries with Drag-Reducing Surfactant2004

    • 著者名/発表者名
      Tetsu Itotagawa
    • 雑誌名

      Proc.XIVth Int.Congr.on Rheology

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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