| 研究課題/領域番号 |
16K13737
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| 研究種目 |
挑戦的萌芽研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
計算科学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
茂田 正哉 大阪大学, 接合科学研究所, 准教授 (30431521)
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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 |
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 計算物理 |
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| 研究成果の概要 |
水プラズマによる廃棄物無害化処理プロセスを対象とし、１万℃に及ぶ超高温環境での流動現象と物質分解機構や有害副生成物の再合成・輸送機構を再現・予測できるシミュレータを開発することを目的として研究を遂行した。プラズマと非電離気体が相互作用する領域における渦群形成過程およびその領域で均一核生成・不均一凝縮・粒子間凝集を経て集団的に生成する超微粒子群の反応非平衡・輸送過程をシミュレートすることに成功した。これらは磁場によって制御可能であることも明らかにした。また、金属・スラグ・フラックスが混在する系における溶融・表面変形・溶落ちおよびマランゴニ対流を伴う複雑流動現象のシミュレーションにも成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
水プラズマというOHラジカル・酸素ラジカル・水素ラジカルを豊富に含んだ反応流体を用いることで、難分解性の廃棄物を大量処理でき、かつ有害な副生成物も発生しないクリーンな流体プロセスが実現するため、本研究成果は現在の環境問題解決への一助となる大きな社会的意義を有する。また本研究を通して、水プラズマ廃棄物処理プロセスに内在する分解反応、蒸発現象、プラズマ流動現象、エネルギー・物質輸送メカニズム等が普遍的かつ学際的立場から解明されるという高い学術的意義を有し、さらに他分野への大きな波及効果も付随する。
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