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反応界面レオロジーを基軸とする液相反応流研究の展開

研究課題

研究課題/領域番号 16K06068
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 流体工学
研究機関東京農工大学

研究代表者

長津 雄一郎  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60372538)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード液相反応流 / Viscous fingering / 界面レオロジー / 流体力学不安定 / LAOS / 反応流 / 沈殿 / ゲル / fingering
研究成果の概要

本研究ではいずれも化学反応によりゲルを生成するが、それが流動に及ぼす影響、特に流量の依存性に及ぼす影響が大きく異なる反応流の事例を示した。これらの違いはそれぞれの系における反応界面で形成されたゲルの大変形下でのレオロジー特性の差異に起因すると考え、反応界面で形成されたゲルのLAOS測定を実行した。これらのVF結果と界面LAOS結果からfractureパターンは二流体界面に生じるゲルがある程度の弾性を持ち、そのゲルが降伏することよって生じるというメカニズムを提示した。本研究は界面LAOSを用いることで現象を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

このことは反応流研究を通じて界面LAOS測定の新たな有効性を示唆したことになる。特に本研究は界面LAOS測定がゲル生成や沈殿生成によるレオロジー変化を伴う反応流研究に強力なツールであることを示唆している。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 学会発表 (10件) (うち国際学会 7件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [学会発表] 反応界面LAOSを用いたゲル生成反応流の研究2018

    • 著者名/発表者名
      門脇紳悟,長津雄一郎
    • 学会等名
      レオロジー学会 第45回年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 界面LAOS測定に基づくゲル生成を伴う反応系流体力学の研究2018

    • 著者名/発表者名
      門脇紳悟,長津雄一郎
    • 学会等名
      第66回レオロジー討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Study on a reacting viscous fingering with gel production based on interfacial LAOS rheological measurement2018

    • 著者名/発表者名
      Shingo Kadowaki, Yuichiro Nagatsu
    • 学会等名
      71st Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Influence of Flow Rate on Reactive Viscous Fingering with Gel Production2017

    • 著者名/発表者名
      S. Kadowaki, K. Hoshino, Y. Nagatsu
    • 学会等名
      14th International Conference on Flow Dynamics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Chemical Control of Hydrodynamics in Aqueous Systems2017

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Nagatsu
    • 学会等名
      Symposium of Aqueous Cytomimetic Materials in 2017 MRS (Material Research Society) Spring Meeting & Exhibit
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Numerical simulation of miscible viscous fingering with viscosity change in a displacing fluid by chemical reaction2017

    • 著者名/発表者名
      Keiichiro Omori, Yuichiro Nagatsu
    • 学会等名
      70th Annual Meeting of the American Physical Society Division of Fluid Dynamics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Deformation of interface in a partially miscible system during favorable displacement2017

    • 著者名/発表者名
      Ryuta Suzuki, Yuichiro Nagatsu, Manoranjan Mishra, Takahiko Ban
    • 学会等名
      70th Annual Meeting of the American Physical Society Division of Fluid Dynamics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Suppression of viscous fingering instability by a chemical reaction producing gel2016

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Nagatsu, Toshizo Kambara, Masafumi Taniguchi
    • 学会等名
      The 69th Annual Meeting of the American Physical Society's Division of Fluid Dynamics
    • 発表場所
      Portland, USA
    • 年月日
      2016-11-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CO2地中隔離への応用を指向した多孔質媒質内における多成分系および反応系流動に関する基礎研究2016

    • 著者名/発表者名
      長津雄一郎
    • 学会等名
      平成28年度 資源・素材関係学協会合同秋季大会
    • 発表場所
      岩手大学(岩手県盛岡市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Suppression of a Hydrodynamic Instability by Chemical Reaction Producing Gel2016

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Nagatsu
    • 学会等名
      Gordon Research Conference on Oscillations & Dynamic Instabilities in Chemical Systems
    • 発表場所
      Stowe, USA
    • 年月日
      2016-07-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] http://web.tuat.ac.jp/~nagatsu/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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