| 研究課題/領域番号 |
16K06085
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
流体工学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
津田 伸一 九州大学, 工学研究院, 准教授 (00466244)
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| 研究協力者 |
渡邉 聡
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 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)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | キャビテーション / 気泡核 / サイズ分布 / 時間スケーリング則 / 蒸発/凝縮 / 単成分系 / 二成分系 / 時間スケーリング / 多成分系 / 流体 / 分子動力学 |
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| 研究成果の概要 |
液体アルゴンや液体空気のように単純な分子構造の流体の場合，不純物の混入がない単成分系の流体だけでなく，多成分系の流体においても，十分圧力の低い液体中において自発的に形成される微小気泡群（気泡核と呼ばれる微細な気泡の集団）の代表長さは，空間領域の大きさによらず概ね時間の0.5乗に従って成長する特性（時間スケーリング則）を示すことがわかった．また，相対的に大きな気泡核は気液界面の蒸発/凝縮によって成長速度が決まる一方，小さな気泡核の挙動は周囲液体の慣性の影響を受けることが新たに示された．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
非常に小さな空間領域において生じる気液の相変化過程を明らかにする学術的および社会的要請が高まってきている中，本研究では，少なくとも非常に単純な分子モデルで模擬できる流体の場合，空間領域の大きさによらず気泡核群の代表長さが時間の0.5乗に比例した変化を示すことが，単成分系の流体のみならず多成分系の流体においても示された．このことは，非常に小さな空間領域における気泡核のサイズ変化，ひいてはサイズ分布の状態が，これまでに知られているマクロなモデルでも十分説明できることを示しており，既往の知見が微小な空間領域にも概ね適用可能であることを示す大きな意義を有している．
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