| 研究課題/領域番号 |
17K18840
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
流体工学、熱工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
高田 滋 京都大学, 工学研究科, 教授 (60271011)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
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| キーワード | 相転移 / cahn-Hilliard方程式 / ボルツマン方程式 / 運動論方程式 / 多孔質 / パーコレーション / 気体分子運討論 / 実在気体効果 / Cercignani-Lampis条件 / スピノーダル分解 / バイノーダル分解 / 多孔質気体輸送 / Knudsen気体 / 気体分子運動論 / 熱浴近似 / 流体 / 統計力学 / 流体力学 / カーン・ヒリアード |
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| 研究成果の概要 |
研究成果を大別すると次の3つになる．(1) カーン・ヒリアード型の方程式を流体極限としてもつ簡便な運動論方程式を見出し，時間的に単調減少する汎関数を発見した．この成果を高密度気体の相転移ダイナミクスのモデル化に発展させる研究が進行中である．(2) 多孔質内気体輸送を扱う確率的数値解析コードを開発し，大規模数値データを集積，これをパーコレーション理論と関連付けて広い範囲の充填率に対して印加圧力差への流量応答を予測できる簡便な運動論モデルを構築した．(3) 運動論方程式の境界条件を熱浴効果の観点から見直す試みからCercignani-Lampis模型のLangevin描像を見出すことに成功した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では，「熱浴」という概念を介在させることで，種々の現象をなるべく単純かつ効率よく，統一的に扱う考え方を提案し，一定の成果を収めた．例えば，合金の相分離の模擬に典型的に用いられるカーン・ヒリアード型の方程式を，気体を対象としてきた運動論方程式から導いた報告例はこれまでなかった．このことは，細胞のコロニー形成の運動論モデルを模索する研究者たちにも注目された．また，多孔質内気体輸送では，従前の運動論コミュニティでとられるものとは全く異なるアプローチをとり，別途発展してきたパーコレーション理論との融合により，簡便な運動論モデルを提案することができ，大幅な解析の簡易化に道筋をつけた．
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