| 研究課題/領域番号 |
16K06089
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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 | 熊本大学 |
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研究代表者 |
宗像 瑞恵 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (30264279)
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| 研究協力者 |
吉川 浩行
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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 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
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| キーワード | 回転円板 / 境界層遷移 / 液流れ / 流体計測 / 濡れ性 / 遠心力 / 液体流れ / 流れの可視化 / 境界層 / 液滴 / 慣性力 / 接触角 / 境界層制御 |
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| 研究成果の概要 |
回転円板上に形成される気流の流れ構造は公転運動の付加によって、境界層遷移が促進されるのみならず、境界層構造全体の移動や変形が生じていることを明らかにした。
親水性の微小量の液体を付着させた円板を回転させると，その回転角加速度が大きく，液滴の粘度が高くて液滴の体積が小さいほど、動き出しに必要な加速度が大きくなっていることを動的可視化によって明らかにした。さらに、公転運動を付加した場合、液体の動き出すタイミングや液体の流れる軌道は自公転速度の相対速度の大きさに依存していることを明らかにした。また、自転に公転運動を付加することによって，円板に設置した障害物後方にも液体を回り込ませることに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
回転円板上の境界層流れの遷移現象の詳細なメカニズムは未だ明らかにされていないが、本研究で付加した公転運動によってその境界層遷移のメカニズム解明に有用な結果が得られた。
回転円板に公転運動を付加することによって、濡れ性の異なる円板上の液体がどのように流れていくのかを明らかにすることによって，未だ液体の動き出す臨界条件が理論的に予測できない濡れ科学分野において意義のある結果が得られている。また，半導体製造工程中など回転円板上で液体の流れを伴う塗布工程や洗浄工程において有用な結果を示した。
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