| 研究課題/領域番号 |
18K03929
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 大阪公立大学 (2022)
大阪市立大学 (2020-2021)
大阪大学 (2018-2019) |
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研究代表者 |
大森 健史 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (70467546)
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| 研究分担者 |
山口 康隆 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (30346192)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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| キーワード | 固液摩擦 / 滑り長さ / 非平衡統計力学 / Green-Kubo積分 / Navier境界条件 / 動的濡れ / 分子動力学 / 一般化Navier境界条件 / Green-Kubo形式 / 濡れ / 滑り速度 / 固液摩擦係数 |
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| 研究成果の概要 |
固体面における流体力学的境界条件の構成要素は条件式および境界条件を課すべき位置（流体力学的壁位置）である．本研究では条件式として壁面摩擦応力と滑り速度の間に比例関係があると仮定する（液体に対しては実用的な条件下では正しいと考えてよい）Navier境界条件を採用し，比例係数である固液摩擦係数と流体力学的壁位置を共に同定する理論を構築し，分子動力学法を用いた解析結果に理論を適用して，その有用性を示した．また，数値流体力学による流動解析において，任意形状の壁面にNavier境界条件を適用するための手法を開発し，研究の実用面への展開も行なった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は，流体運動に対する壁面境界条件を課すべき位置は壁面とは異なりNavier-Stokes方程式が成立する領域外縁であるということを初めて明確に示し，境界位置と境界条件に含まれる未定係数の計測方法についても提案したものである．また，分子動力学解析によって求めた壁面摩擦応力の自己相間関数をGreen-Kubo積分すると収束値がゼロになってしまう（実はこれも正しくなく実際にはゼロにはならない）という「プラトー（Plateau）問題」を解決した点は流体力学だけでなく非平衡統計力学における意義も大きいと考える．
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