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多孔質体の応用および生体内輸送機構の解明のための熱分散のモデリングと実験的検証

研究課題

研究課題/領域番号 19360099
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 熱工学
研究機関静岡大学

研究代表者

中山 顕  静岡大学, 工学部, 教授 (60155877)

研究分担者 桑原 不二朗  静岡大学, 工学部, 准教授 (70215119)
研究期間 (年度) 2007 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
2009年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2008年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2007年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
キーワード生体組織 / 多孔質 / 熱分散 / 多孔質体 / 機械的分散 / 濃度計測 / 流れの可視化 / 数値シミュレーション / 多孔質対
研究概要

今まで,様々な形で提案されてきた生体組織の熱輸送の式について,多孔質体理論に基づき検討した.局所体積平均理論を用いることで,最小の仮定の下に,三次元一般生体熱移動の式が導かれることを示した.今回初めて対向する動脈と静脈の灌流の効果に加え,機械的分散の効果を加味することに成功した.
この三次元一般生体熱移動の式を用いて,肺癌の冷凍壊死療法における凍結過程のシミュレーションを実施した.本研究で確立した機械的分散のモデルおよび三次元一般生体熱移動の式が,工業的応用や生体輸送機構を考える上で極めて有効であることが分かった.

報告書

(4件)
  • 2009 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2010 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 16件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Why do we have a bronchial tree with 23 levels of bifurcation?2009

    • 著者名/発表者名
      A. Nakayama, F. Kuwahara, Y. Sano
    • 雑誌名

      HEAT AND MASS TRANSFER Volume:45Issue:3

      ページ: 351-354

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A porous media approach for bifurcating flow and mass transfer in a human lung2009

    • 著者名/発表者名
      F. Kuwahara, Y. Sano, J.J. Liu, A. Nakayama
    • 雑誌名

      J. Heat Transfer VOL.131

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Macroscopic Model for Countercurrent Bioheat Transfer in a Circulatory System2009

    • 著者名/発表者名
      A. Nakayama, F. Kuwahara, W. Liu
    • 雑誌名

      J. POROUS MEDIA Volume:12

      ページ: 289-300

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical modeling of a composting process with aeration2009

    • 著者名/発表者名
      F. Kuwahara, Y. Sano, A. Nakayama, K. Nakasaki, T. Fukazawa
    • 雑誌名

      J. Porous Media Vol.12(10)

      ページ: 927-938

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A study on interstitial heat transfer in consolidated and unconsolidated porous media2009

    • 著者名/発表者名
      A. Nakayama, K. Ando, C. Yang, Y. Sano, F. Kuwahara, J. Liu
    • 雑誌名

      Heat Mass Transfer 45(11)

      ページ: 1365-1372

    • NAID

      120002235678

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A porous media approach for bifurcating flow and mass transfer in a human lung2009

    • 著者名/発表者名
      F.Kuwahara, Y.Sano, J.-L.Liu, A.Nakayama
    • 雑誌名

      ASME J.Heat Transfer 131

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Macroscopic Model for Countercurrent Bioheat Transfer in a Circulatory System2009

    • 著者名/発表者名
      A.Nakayama, F.Kuwahara, W.Liu
    • 雑誌名

      J.Porous Media 12

      ページ: 289-300

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A study on interstitial heat transfer in consolidated and unconsolidated porous media2009

    • 著者名/発表者名
      A.Nakayama, A.Ando, K.Yang
    • 雑誌名

      Heat and Mass Transfer 45-11

      ページ: 1365-1372

    • NAID

      120002235678

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Why do we have a bronchial tree with 23 levels of bifurcation?2009

    • 著者名/発表者名
      A. Nakayama, F. Kuwahara, Y. Sano
    • 雑誌名

      Heat and Mass Transfer 45

      ページ: 351-354

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The limiting radius for freezing a tumor during percutaneous cryoablation2008

    • 著者名/発表者名
      A. Nakayama, F. Kuwahara, K. Iwata, et. al.
    • 雑誌名

      JOURNAL OF HEAT Volume:130Issue:11

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A general macroscopic turbulence model for flows in packed beds, channels, pipes, and rod bundles2008

    • 著者名/発表者名
      A. Nakayama, F. Kuwahara, J. FLUIDS
    • 雑誌名

      ENGINEERING Vol.130

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A general bioheat transfer model based on the theory of porous media2008

    • 著者名/発表者名
      A. Nakayama, F. Kuwahara
    • 雑誌名

      Int. J. Heat Mass Transfer Volume:51

      ページ: 3190-3199

    • NAID

      120000796549

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A general bioheat transfer model based on the theory of porous media2008

    • 著者名/発表者名
      A. Nakayama, F. Kuwahara
    • 雑誌名

      Int. J. Heat and Mass Transfer 51

      ページ: 3190-3199

    • NAID

      120000796549

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The limiting radius for freezing a tumor during percutaneous cryoablation2008

    • 著者名/発表者名
      A. Nakayama, Y. Kuwahara, K. Iwata, M. Kawamura
    • 雑誌名

      ASME Trans. J. Heat Transfer 130

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Concept of equivalent diameter for heat and fluid flow in porous media2007

    • 著者名/発表者名
      A.Nakayama, F.Kuwahara and Y.Sano
    • 雑誌名

      AIChE Journal Vol.53-3

      ページ: 732-736

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A lumped parameter heat transfer analysis for composting processes with aeration2007

    • 著者名/発表者名
      Nakayama, A., Nakasaki, K., Kuwahara, F., Sano, Y.
    • 雑誌名

      ASME Trans.J.Heat Transfer Vol.129-7

      ページ: 902-906

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 多孔質体の機械的分散の画像処理2010

    • 著者名/発表者名
      寒川哲幹, 桑原不二朗, 中山顕
    • 学会等名
      第47回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      札幌市
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Crossflow-Tubular熱交換器の熱分散2010

    • 著者名/発表者名
      佐野吉彦(静岡大), 桑原不二朗, 本山英明, 中山顕
    • 学会等名
      第47回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      札幌市
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] A porous media approach for complex heat and fluid system2009

    • 著者名/発表者名
      A.Nakayama
    • 学会等名
      IFPFA 2009
    • 発表場所
      武漢, 中国
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] A mass transfer model for flow architecture of the lung2008

    • 著者名/発表者名
      中山顕
    • 学会等名
      The Seventh JSME-KSME Thermal and Fluids Engineering
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2008-10-16
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] フォトクロミック染料を用いた可視化実験2007

    • 著者名/発表者名
      岡田 信幸
    • 学会等名
      日本伝熱学会東海支部第14回伝熱コロキウム
    • 発表場所
      (財)じばさん三重
    • 年月日
      2007-12-21
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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