| 研究課題/領域番号 |
18H01369
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分19010:流体工学関連
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
酒井 康彦 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (20162274)
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| 研究分担者 |
角田 博之 山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (10207433)
鈴木 博貴 山口大学, 大学院創成科学研究科, 助教 (10626873)
久保 貴 名城大学, 理工学部, 教授 (20372534)
岩野 耕治 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (20750285)
伊藤 靖仁 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (40346078)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 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 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2019年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
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| キーワード | 乱流 / 乱流/非乱流界面 / 高ペクレ数 / 反応流 / DNS / 乱流・非乱流界面 / 乱流計測 / PDF法 / LES / ＰＤＦ法 / ＤＮＳ |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，液相中での乱流/非乱流界面近傍での物質混合および二次の化学反応について，実験と数値計算の両面から調査を行った．その結果，実験により，乱流と非乱流が共存する格子乱流の格子近傍領域におけるスカラ変動のスケール間輸送のスケーリング則が成立すること，乱流噴流中の濃度変動スペクトルにおいて-1乗則が成立すること，および乱流/非乱流界面近傍では分子レベルまで十分に混合が進まないことを明らかにした．一方，直接数値計算により，乱流/非乱流界面近傍で反応が活発に起こるのは，シュミット数によらず界面からテイラーマイクロスケール程度離れた位置であ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 |
工業装置内の化学反応を伴う液相乱流場を，モデルを用いずに直接数値計算により計算することはコストがかかりすぎるため現状では困難である．そのため，そのような計算には乱流による物質混合や化学反応を予測する混合モデルが用いられるが，そのモデルの精度は決して高くない．本研究により得られた高精度な実験結果は混合モデルの精度を高めることに資するものである．
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