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混相流中で移動する物体周りの熱授受・相変化解析手法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 16K18018
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 流体工学
研究機関東海大学

研究代表者

高橋 俊  東海大学, 工学部, 准教授 (60553930)

連携研究者 野々村 拓  東北大学, 大学院工学研究科, 准教授 (60547967)
研究協力者 佐々木 大輔  金沢工業大学, 工学部航空システム工学科, 准教授
三坂 孝志  産業技術総合研究所, 製造技術研究部門・機械加工情報研究グループ, 主任研究員
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード混相流 / 二相流 / 数値流体力学 / 熱流体解析 / 連成解析 / 数値流体解析 / 気液二相流 / 熱流体 / 計算工学 / 直交格子
研究成果の概要

移動物体周りの気液二相流解析,また気液二相流解析と熱解析との連成解析のための計算手法開発と,それらの実験との比較検証を行った.気液二相流解析は保存型レベルセット法を活用し,高精度の差分近似と物体境界のレベルセット法による表現によって移動物体を含む固気液三相流の解析を可能とし,エンジン内のピストン―ピストンリング周りやタイヤ周りの液膜等の流れ場解析を行った.気液二相流解析と熱解析の連成解析手法の開発には,conjugate heat transferモデルとシャープな熱物性の設定方法を導入することで解析を可能とし,ヒートパイプ内部の熱流動現象の解析を実施した.

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (35件) (うち国際学会 14件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Direct numerical simulation of flow around a heated/cooled isolated sphere up to a Reynolds number of 300 under subsonic to supersonic conditions2018

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Nagata, Taku Nonomura, Shun Takahashi, Yusuke Mizuno, Kota Fukuda
    • 雑誌名

      International Journal of Heat and Mass Transfer

      巻: 120 ページ: 284-299

    • DOI

      10.1016/j.ijheatmasstransfer.2017.12.042

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Investigation of A Gas-particle Flow with Particle-particle and Particle-wall Collisions by Immersed Boundary Method2018

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Mizuno, Takuya Inoue, Shun Takahashi, Kota Fukuda
    • 雑誌名

      International Journal of Computational Methods and Experimental Measurements

      巻: 6 号: 1 ページ: 132-138

    • DOI

      10.2495/cmem-v6-n1-132-138

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Numerical Simulation On Solid-liquid Multiphase Flow Including Complex-shaped Objects With Collision And Adhesion Effects Using Immersed Boundary Method2018

    • 著者名/発表者名
      Mamoru Hosaka, Takayuki Nagata, Shun Takahashi, Kota Fukuda
    • 雑誌名

      International Journal of Computational Methods and Experimental Measurements

      巻: 6 号: 1 ページ: 162-175

    • DOI

      10.2495/cmem-v6-n1-162-175

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 新幹線後尾部のトンネル突入による車両振動の解析2018

    • 著者名/発表者名
      赤井大晃,高橋俊,太田匡則
    • 雑誌名

      実験力学

      巻: 17 号: 4 ページ: 312-319

    • DOI

      10.11395/jjsem.17.312

    • NAID

      130006318282

    • ISSN
      1346-4930, 1884-4219
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 並走する流線型物体の間に働く流体力学的効果の分析2017

    • 著者名/発表者名
      三宅真亜子,奈良祥太朗,稲田喜信,高橋俊,酒井麻衣,森坂匡通
    • 雑誌名

      日本航空宇宙学会論文集

      巻: 65 号: 1 ページ: 27-31

    • DOI

      10.2322/jjsass.65.27

    • NAID

      130005316535

    • ISSN
      1344-6460, 2432-3691
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Prediction of Heat Transfer in a Heat Pipe by Two-phase Flow Simulation based on Conservative Level Set Method2018

    • 著者名/発表者名
      Shun Takahashi, Takuya Inoue, Shun Okazaki, Hideyuki Fuke
    • 学会等名
      018 AIAA Aerospace Sciences Meeting, AIAA SciTech Forum
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Direct numerical simulation of flow past a sphere at a Reynolds number between 500 and 1000 in compressible flows2018

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Nagata, Taku Nonomura, Shun Takahashi, Yusuke Mizuno, Kota Fukuda
    • 学会等名
      018 AIAA Aerospace Sciences Meeting, AIAA SciTech Forum
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] カットセル法に基づいた乱流壁モデルの任意形状への適用2018

    • 著者名/発表者名
      高橋俊,浜潟勇輝,野々村拓
    • 学会等名
      日本航空宇宙学会北部2018年講演会ならびに第19回再使型宇宙推進系シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 固気液混相流解析の工学応用2018

    • 著者名/発表者名
      高橋俊
    • 学会等名
      航空宇宙空力シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Development and application of large-scale simulation of multiphase flow2018

    • 著者名/発表者名
      Shun Takahashi
    • 学会等名
      27th Workshop on Sustained Simulation Performance
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] カットセルベース直交格子と壁モデルによる高精度LES2017

    • 著者名/発表者名
      浜潟 勇輝,高橋 俊,野々村 拓
    • 学会等名
      日本航空宇宙学会2017年北部支部講演会
    • 発表場所
      東北大学流体科学研究所
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 壁モデルとカットセル法による乱流計算の応用2017

    • 著者名/発表者名
      浜潟勇輝,高橋俊,野々村拓
    • 学会等名
      第49回流体力学講演会/第35回ANSS
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 管内の過熱の抑制に向けた熱流体解析2017

    • 著者名/発表者名
      高橋俊,井上拓哉,岡崎峻,福家英之
    • 学会等名
      第49回流体力学講演会/第35回ANSS
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 埋め込み境界法による腎臓結石の流動解析実現に向けた基礎検討2017

    • 著者名/発表者名
      清水健,保坂衛,加藤祐樹,永田貴之,高橋俊,福田紘大,古目谷暢,木村啓志,松崎純一
    • 学会等名
      日本流体力学会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 埋め込み境界法による血球の衝突・付着を伴う血流解析2017

    • 著者名/発表者名
      保坂衛,永田貴之,高橋俊,福田紘大
    • 学会等名
      日本流体力学会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] エンジンオイル消費予測の為の気液二相流解析2017

    • 著者名/発表者名
      佐々木竜一,川本祐樹,赤間勇太,高橋俊,落合成行,山本憲司
    • 学会等名
      日本機械学会 第30回計算力学講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 壁モデルとカットセル法を用いた等間隔直交格子による高解像度LES2017

    • 著者名/発表者名
      浜潟勇輝,高橋俊,野々村拓
    • 学会等名
      日本機械学会 第30回計算力学講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 熱輸送機器内部における気液二相流の熱伝達予測2017

    • 著者名/発表者名
      井上拓哉,高橋俊,井出修太
    • 学会等名
      日本機械学会 第30回計算力学講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Development of Tribology Simulator using FEM and CFD analyses to predict Oil behavior around Piston Ring2017

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Ochiai, Akihiko Azetsu, Kenji Yamamoto, Yuki Kawamoto, Ryuichi Sasaki, and Shun Takahashi
    • 学会等名
      World Tribology Congress 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ショットピーニングの流体構造連成解析に向けた基礎検討2017

    • 著者名/発表者名
      久保田祟由,水野裕介,高橋俊,中條恭一,福田紘大
    • 学会等名
      第55回飛行機シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Prediction of oil behavior around piston rings by numerical analysis2017

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Sasaki, Yuki Kawamoto, Yuta Akama, Shun Takahashi, Kenji Yamamoto
    • 学会等名
      Fourteenth International Conference on Flow Dynamics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Application of Two-phase Thermo-fluid Simulation for Accurate Design2017

    • 著者名/発表者名
      Takuya Inoue, Shun Takahashi, Shuta Ide, Hiroki Nagai
    • 学会等名
      Fourteenth International Conference on Flow Dynamics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Solid-liquid Multiphase Flow Analysis for Improvement a Medical Stent2017

    • 著者名/発表者名
      Mamoru Hosaka, Takayuki Nagata, Shun Takahashi, Kota Fukuda, Shinya Goto
    • 学会等名
      Fourteenth International Conference on Flow Dynamics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Flow-Structure Simulation of Shot Peening and Related Phenomena using FEM-IBM Coupling Method2017

    • 著者名/発表者名
      Takayoshi Kubota, Yusuke Mizuno, Shun Takahashi, Kyoichi Nakashino, Kota Fukuda
    • 学会等名
      Fourteenth International Conference on Flow Dynamics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study for Accurate Prediction of Unsteady Aerodynamic Characteristics2017

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Mizuno, Yuki Hamagata, Yoshiki Goda, Shun Takahshi, Kota Fukuda, Shigeru Obayashi
    • 学会等名
      Fourteenth International Conference on Flow Dynamics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 埋め込み境界法を用いた腎臓結石の流動解析2017

    • 著者名/発表者名
      清水健,保坂衛,加藤祐樹,永田貴之,高橋俊,福田紘大,古目谷暢,木村啓志,松崎純一
    • 学会等名
      日本機械学会 第30回バイオエンジニアリング講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 埋め込み境界法によるステント形状の改良に向けた血流の付着を伴う流体解析2017

    • 著者名/発表者名
      保坂衛,永田貴之,高橋俊,福田紘大,後藤信哉
    • 学会等名
      日本機械学会 第30回バイオエンジニアリング講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 圧縮性球周り流れのDNS (500 < Re < 1000)2017

    • 著者名/発表者名
      永田貴之,野々村拓,高橋俊,水野祐介,福田紘大,浅井圭介
    • 学会等名
      第31回数値流体力学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 微粒子と加工物の衝突を伴う流体構造連成解析2017

    • 著者名/発表者名
      水野裕介,久保田祟由,高橋俊,中條恭一,福田紘大
    • 学会等名
      第31回数値流体力学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 保存形レベルセット法を用いた2相流と構造物の連成解析2016

    • 著者名/発表者名
      井上 拓哉,立本 亘,高橋 俊,山本 憲司
    • 学会等名
      第30回数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 年月日
      2016-12-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 保存形レベルセット法を用いた移動物体周りの二相流の解析2016

    • 著者名/発表者名
      井上 拓哉,天野 京介,伊藤 慶太,高橋 俊
    • 学会等名
      第30回数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 年月日
      2016-12-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 気液二相流解析との連成解析に向けたピストンリング周りのオイル挙動解析2016

    • 著者名/発表者名
      佐々木 竜一,川本 裕樹,高橋 俊,落合 成行,山本 憲司
    • 学会等名
      第27回内燃機関シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学 蔵前会館
    • 年月日
      2016-12-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 川本 裕樹,高橋 俊,佐々木 竜一2016

    • 著者名/発表者名
      ピストンリングまわりのオイル挙動予測に向けた気液二相流解析
    • 学会等名
      第27回内燃機関シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学 蔵前会館
    • 年月日
      2016-12-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of Liquid-gas Two-phase Flow Solver towards Simulation of Flow around Piston Ring2016

    • 著者名/発表者名
      Yuki KAWAMOTO, Shun TAKAHASHI, Ryuichi SASAKI, Izumi UCHIDA, Takuya INOUE
    • 学会等名
      Thirteenth International Conference on Flow Dynamics
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      2016-10-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation of Incompressible Flow with Collision of Multiple Particles and Wall by using Immersed Boundary Method2016

    • 著者名/発表者名
      Yusuke MIZUNO, Takuya INOUE, Shun TAKAHASHI, Kota FUKUDA
    • 学会等名
      Thirteenth International Conference on Flow Dynamics
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      2016-10-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study for Accurate Prediction of Unsteady Aerodynamic Characteristics around Moving Objects2016

    • 著者名/発表者名
      Shun TAKAHASHI, Yuki KAWAMOTO, Yusuke MIZUNO, Kota FUKUDA, Shigeru OBAYASHI
    • 学会等名
      Thirteenth International Conference on Flow Dynamics
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      2016-10-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sharp-interface法による埋め込み境界法を用いた気液二相流解析2016

    • 著者名/発表者名
      川本 裕樹,高橋 俊,佐々木 竜一,内田 泉,井上 拓哉
    • 学会等名
      第29回計算力学講演会
    • 発表場所
      名古屋大学 東山キャンパス
    • 年月日
      2016-09-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 埋め込み境界法を用いた複数微粒子が壁に衝突する非圧縮流体の3次元直接数値解析2016

    • 著者名/発表者名
      水野 裕介,井上 拓哉,高橋 俊,福田 紘大
    • 学会等名
      第29回計算力学講演会
    • 発表場所
      名古屋大学 東山キャンパス
    • 年月日
      2016-09-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Direct Numerical Simulation with Heat Transfer of Gas-Particle-Multiphase Flow containing Shock Waves by Immersed Boundary Method2016

    • 著者名/発表者名
      Yusuke MIZUNO, Shun TAKAHASHI, Taku NONOMURA, Takayuki NAGATA, Kota FUKUDA
    • 学会等名
      9th International Conference on Multiphase Flow (ICMF 2016)
    • 発表場所
      Firenze, Italy
    • 年月日
      2016-05-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Gas-Particle Flow Simulation based on Compressible Flow Solver with Immersed Boundary Method2016

    • 著者名/発表者名
      Yusuke MIZUNO, Shun TAKAHASHI, Taku NONOMURA, Takayuki NAGATA, Kota FUKUDA
    • 学会等名
      28th International Conference on Parallel Computational Fluid Dynamics (Parallel CFD 2016)
    • 発表場所
      Kobe International Conference Center
    • 年月日
      2016-05-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-03-29  

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