| 研究概要 |
ライフサイエンス分野,及びエネルギー・環境分野における幅広い熱化学流動現象を取上げ,それらをほぼ統一的に解析するシミュレーション手法を開発した.各サブテーマのシミュレーションにおける成果は以下の通りである.
1.マイクロセルソータ用混合器:ラミネーションの原理を用いたマイクロ混合器のシミュレーションを行い,混合性能を劣化させる機構を定量的に解明し,その機構に基づく改良型混合器を提案した(Chaktranond, Fukagata & Kasagi,投稿準備中).
2.熱交換器内気液二相流:変形する界面の捕捉および蒸発による質量・体積変化に対する高精度・高効率計算手法を開発し,マイクロチューブ内二相流挙動のシミュレーションを行った.その結果を解析することにより,マイクロ二相流における流動・伝熱機構の一部を解明した(Fukagata, Kasagi, Ua-arayaporn & Himeno,投稿中).
3.燃料電池内熱化学流動:低マッハ数条件下での変物性非等温圧縮流に対する高効率数値計算手法を開発し,固体酸化物型燃料電池の三次元熱流動場・電場連成解析を行った.また三次元解析の結果を用いて計算負荷が低くかつ精度の高い一次元モデルを開発・検証した(Suzuki, Shikazono, Fukagata & Kasagi,投稿中).
4.乱流制御:超撥水面による乱流摩擦抵抗低減の直接数値シミュレーションを行い,抵抗低減効果を予測する理論式を構築した(Fukagata, Kasagi & Koumoutsakos,投稿中).
5.噴流制御:インテリジェントノズルによる噴流混合制御の三次元シミュレーションを行い,詳細混合促進機構を解明した(Mitsuishi, Fukagata & Kasagi,投稿中).
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