| 研究課題/領域番号 |
18K03954
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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 | 芝浦工業大学 |
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研究代表者 |
小野 直樹 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (20407224)
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| 研究分担者 |
丹下 学 芝浦工業大学, 工学部, 准教授 (70549584)
山田 崇 芝浦工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 研究員 (90791947)
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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 |
2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | マランゴニ効果 / マイクロ混合 / スラグ流 / PIV / マイクロ流路 / 物質移動 / ミニチャンネル / 混合 |
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| 研究成果の概要 |
本研究はミニチャンネルを利用して形成されるスラグ流の内部にマランゴニ対流を発生させことにより，小体積ながら簡便かつ高速の液体混合デバイスを実現することを目的としたものである．研究の結果，マランゴニ対流を微細流路内のスラグ流に対して適用することで，スラグ内に激しい循環渦の発生が可能であることがわかり，高速混合のポテンシャルを確認することができた．しかし実用化に向けてサイズを大きく誘導すると，深さ方向にも流れが起こり，複雑な三次元対流になることが分かった．この三次元対流は，液の高速混合をさらに促進すると考えられるため，その発生条件や機構を今後解明していくことが必要であることがわかった．以上
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究がもたらす意義として，学術面ではマランゴニ対流が微細流路内のスラグといった微小空間内に引き起こす効果が定量的に実施例として示されたこと，およびこの技術を将来実用的に展開するにあたっての新しいファクター（ここでは三次元流の発生）を明らかにできたことである．社会的な意義としては，この方法は高速混合のための駆動力が自然発生的な現象（マランゴニ対流）を用いているために特別な動力が不要であることから，省エネルギー・省公害・省資源社会実現への貢献に寄与する点が挙げられる．以上
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