| 研究課題/領域番号 |
18K13690
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
鷲野 公彰 大阪大学, 工学研究科, 講師 (10726384)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
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: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 離散要素法 / 液架橋力 / 高粘度 / 計算負荷低減 / べき乗則流体 / 粒子剛性低減 / 粉体流 / 高粘度液 / 数値計算 / 粉体シミュレーション / 潤滑力 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，高粘度の液で濡れた粒子の離散要素法（DEM）による数値シミュレーションを可能とするためのモデル開発を行った．産業で用いられる高粘度の液体はべき乗則流体であることがしばしばあるため，べき乗則流体の液架橋により粒子に働く粘性力の開発を行いその妥当性を確認した．また，DEMは非常に計算負荷の大きなシミュレーション手法であり，現実的な系に適用するためには計算負荷の低減が必要不可欠である．この問題を解決するため，粘性力に対する半理論解を用いた積分スキームと，粒子剛性を低減する手法をそれぞれ開発した．これらにより，計算精度を落とすことなく，効率的にシミュレーションを行うことが可能となった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で得られたモデルを用いることにより，これまで不可能であった高粘度の液で濡れた粒子のDEMシミュレーションを，現実的な時間スケールで行うことが可能となった．これにより，例えば液で濡れた粉体の分散メカニズム解明のような様々な知見を得ることができ，学術的に非常に意義があると言える．また，粉体ハンドリングプロセス中に起こる様々な問題についてシミュレーションを行うことで，問題解決の方法を提案やプロセスの最適化に役立つと考えられる．このことは，国民の手にわたる粉体関連製品の品質向上や低価格化につながり，社会的にも意義のあるものである．
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