研究課題/領域番号 |
17H06836
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研究種目 |
研究活動スタート支援
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配分区分 | 補助金 |
研究分野 |
熱工学
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研究機関 | 大阪大学 |
研究代表者 |
藤原 邦夫 大阪大学, 工学研究科, 助教 (60800852)
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研究期間 (年度) |
2017-08-25 – 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 |
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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キーワード | エネルギー輸送 / 熱輸送 / 局所量 / 熱力学量 / 単原子スケール / 非平衡 / 分子動力学 / 熱工学 / 蒸発 / 熱力学・熱工学 / 局所・瞬時輸送量 / 固体-流体界面 / 微細構造物 / エネルギ―輸送 |
研究成果の概要 |
本研究では,ナノスケールにおける物質やエネルギーの輸送現象の解明を目的として,原子・分子の挙動の効果を考慮して定義される圧力等の熱力学量やエネルギー等の輸送量を,ナノスケールの局所で算出する数値解析手法の構築を行った.構築した数値解析手法により,構造内における蒸発現象や固体と液体の界面におけるエネルギー(熱)輸送現象の解明にとりくみ,算出した局所量がナノスケールの物質やエネルギー輸送現象に対して重要な役割を担っていることを明らかにした.
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
一般的に界面とはマクロスケールでは厚みのない「面」で定義されるが,原子・分子スケールの界面は数nm程度の厚みを有していることがこれまでの分子動力学の研究からも理解されている.本研究では,固体と液体や固体と気体の界面領域における局所において,熱力学量・エネルギー輸送量を算出したが,従来の界面におけるエネルギー(熱)輸送は,今回のような局所量に基づいて検討されておらず,本研究の結果は従来の界面エネルギー輸送がさらに微視的な点から解釈可能であることを示唆している.本研究に基づき,界面エネルギー輸送の分子論に基づく詳細なメカニズム解明が今後期待できる.
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