• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

多数配置された円形噴流の混合・拡散・伝熱制御

研究課題

研究課題/領域番号 19K04169
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分19010:流体工学関連
研究機関三重大学

研究代表者

辻本 公一  三重大学, 工学研究科, 教授 (10243180)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードMultiple jets / Active control / Heat transfer / Mixing / DNS / Impinging jet / Free jet / DRL / Multiple jet
研究開始時の研究の概要

多数の円形噴流を配置した多数噴流では個々の噴流間に強い干渉が生じるため、自由噴流の場合には巻き込み(エントレインメント)の減少に伴う混合・拡散性能の低下、衝突噴流の場合には多数化に起因する横断流れや噴流間に生じる大規模な循環流れによる伝熱性能の低下、衝突面上の非一様な伝熱特性などが生じ混合・拡散・伝熱特性の改善が求められている。これらの問題を抜本的に解決するため、単独噴流の場合に有効性が確認された能動制御手法を多数配置された個々の噴流に適用し、さらに多数化した噴流全体を制御するための方法を開発する。また、開発した制御方法の適用範囲を広げるため、混相噴流の制御についても検討を行う。

研究成果の概要

多数の円形噴流を配置した多数噴流では個々の噴流間に強い干渉が生じるため、自由噴流の場合には巻き込みの減少に伴う混合・拡散性能の低下、衝突噴流の場合には多数化に起因する横断流れや噴流間に生じる大規模な循環流れによる伝熱性能の低下、衝突面上の非一様な伝熱特性などが生じ混合・拡散・伝熱特性の改善が求められている。これらの問題を包括的に解決するため,独自に開発した計算コードを用いて,間欠制御や開花噴流による制御を単独噴流に適用した際の制御特性を調査し、さらに多数配置された噴流について間欠/脈動/振動制御による混合・伝熱特性を改善する制御や微粒化性能を向上させる多数の液体噴流制御の制御技術を開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで単独噴流に関する制御や、多数噴流の干渉に関する影響評価は行われているが、多数の噴流を能動的に制御する試みはほとんどない。また DNS (direct numerical simulation) を利用した詳細な検討も多数噴流の場合についてほとんど行われていない。本研究で開発した多数配置された噴流への制御手法は一般の工学機器における高効率な混合・伝熱制御手法に発展寄与することができるものと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (50件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (48件) (うち国際学会 10件)

  • [雑誌論文] 多重脈動噴流において噴流間の距離及び脈動の位相差が流れに及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      田ノ上 飛翔, 辻本 公一
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 87 号: 899 ページ: 21-00051-21-00051

    • DOI

      10.1299/transjsme.21-00051

    • NAID

      130008067544

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Flow and heat transfer characteristics of blooming jets impinging upon wall using DNS2020

    • 著者名/発表者名
      Kentaro ECHIGO, Koichi TSUJIMOTO, Toshihiko SHAKOUCHI, Toshitake ANDO
    • 雑誌名

      Journal of Fluid Science and Technology

      巻: 15 号: 2 ページ: JFST0010-JFST0010

    • DOI

      10.1299/jfst.2020jfst0010

    • NAID

      130007823023

    • ISSN
      1880-5558
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Analysis of Oscillation-controlled Multiple Impinging Jets with varying Impinging Distance using DNS2022

    • 著者名/発表者名
      Haruka Taniguchi, Koichi Tsujimoto, Toshihiko Shakouchi, Toshitake Ando, Mamoru Takahashi
    • 学会等名
      The 7th International Conference On Jets, Wakes and Separated Flows
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Flow and heat transfer characteristics of inclined rotating impinging jets using DNS2022

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Banno, Koichi Tsujimoto, Toshihiko. Shakouchi, Toshitake Ando, Mamoru Takahashi
    • 学会等名
      The 7th International Conference On Jets, Wakes and Separated Flows
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Temporal numerical simulation of atomization of divided planar liquid jets2022

    • 著者名/発表者名
      Yuma Terao, Koichi Tsujimoto, Toshihiko Shakouchi, Toshitake Ando and Mamoru Takahashi
    • 学会等名
      The 32th International Symposium on Transport Phenomena
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] CONTROL OF JET MIXING USING DEEP REINFORCEMENT LEARNING2021

    • 著者名/発表者名
      Koichi Tsujimoto and Tsubasa Tanoue
    • 学会等名
      25th Int. Congress of Theoritical and Applied Mechanics
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 様々なスリットにより分割された平面液体噴流の時間発展シミュレーション2021

    • 著者名/発表者名
      寺尾 優馬・辻本 公一・社河内 敏彦・安藤 俊剛・高橋 護
    • 学会等名
      日本混相流学会混相流シンポジウム2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 深層強化学習による衝突噴流の伝熱制御2021

    • 著者名/発表者名
      辻本 公一・田ノ上 飛翔
    • 学会等名
      日本機械学会2021年度年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 近距離における振動制御した多重衝突噴流の解析2021

    • 著者名/発表者名
      谷口 晴香・辻本 公一・社河内 敏彦・ 安藤 俊剛・高橋 護
    • 学会等名
      日本機械学会2021年度年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] DNS による傾斜回転制御した自由噴流の初期条件の検討2021

    • 著者名/発表者名
      坂野 友一・越後 謙太郎・辻本 公一・社河内 敏彦・ 安藤 俊剛・高橋 護
    • 学会等名
      日本機械学会2021年度年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 間欠制御された多重衝突噴流のDNS2021

    • 著者名/発表者名
      藤森 航紀・辻本 公一・社河内 敏彦・安藤 俊剛・高橋 護
    • 学会等名
      第99期日本機械学会流体工学部門講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 衝突距離を変更した振動制御下における多重衝突噴流のDMD解析2021

    • 著者名/発表者名
      谷口 晴香・辻本 公一・社河内 敏彦・安藤 俊剛・高橋 護
    • 学会等名
      第99期日本機械学会流体工学部門講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] DNSを用いた傾斜回転させた衝突噴流の流動・伝熱特性2021

    • 著者名/発表者名
      坂野 友一・越後 謙太郎・辻本 公一・社河内 敏彦・安藤 俊剛・高橋 護
    • 学会等名
      第99期日本機械学会流体工学部門講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 分割された平面液体噴流の微粒化に関するパラメータの影響について2021

    • 著者名/発表者名
      寺尾 優馬・辻本 公一・社河内 敏彦・安藤 俊剛・高橋 護
    • 学会等名
      第35回数値流体力学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] DNSによる間欠制御された多重衝突噴流の周波数特性2021

    • 著者名/発表者名
      藤森航紀・辻本公一
    • 学会等名
      日本機械学会東海支部第53回学生会卒業研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 周波数比を変化させた傾斜・回転制御させた衝突噴流のDNS2021

    • 著者名/発表者名
      坂野 友一・辻本 公一・社河内 敏彦,安藤 俊剛,高橋 護
    • 学会等名
      東海支部第71期総会・講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 振動制御下における多重衝突噴流の伝熱性能の均一化2021

    • 著者名/発表者名
      谷口 晴香・辻本 公一・社河内 敏彦,安藤 俊剛,高橋 護
    • 学会等名
      東海支部第71期総会・講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 時間発展シミュレーションによる分割された平面液体噴流の流動特性2021

    • 著者名/発表者名
      寺尾 優馬・辻本 公一・社河内 敏彦・安藤 俊剛・高橋 護
    • 学会等名
      東海支部第71期総会・講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] DNS ANALYSIS OF MULTIPLE IMPINGING JETS UNDER OSCILLATION CONTROL2020

    • 著者名/発表者名
      Haruka Taniguchi, Koichi Tsujimoto, Toshihiko Shakouchi, Toshitake Ando, Mamoru Takahashi
    • 学会等名
      The 31th International Symposium on Transport Phenomena
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] FLOW ANALYSIS OF PLANE LIQUID JET WITH A CONTROLLED SHEAR LAYER USING TEMPORAL NUMERICAL SIMULATION2020

    • 著者名/発表者名
      Yuma Terao, Hiroaki Sugiura, Koichi Tsujimoto, Toshihiko Shakouchi, Toshitake Ando, Mamoru Takahashi
    • 学会等名
      The 31th International Symposium on Transport Phenomena
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] FLOW AND HEAT TRANSFER CHARACTERISTICS OF IMPINGING JETS EXCIED WITH BLOOMING CONTROL2020

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Echigo, Koichi Tsujimoto, Toshihiko Shakouchi, Toshitake Ando, Mamoru
    • 学会等名
      The 31th International Symposium on Transport Phenomena
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mixing Enhancement of Free Jet using Deep Reinforcement Learning2020

    • 著者名/発表者名
      K. Tsujimoto, T. Tanoue
    • 学会等名
      The 22nd Australasian Fluid Mechanics Conference
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Direct numerical simulations of free jets emerging from a precessing nozzle2020

    • 著者名/発表者名
      K. Echigo, K. Tsujimoto, T. Shakouchi, T. Ando, M. Takahashi
    • 学会等名
      The 22nd Australasian Fluid Mechanics Conference
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DIMによる時間発展シミュレーションを用いたせん断層を制御した平面液体噴流の流動解析2020

    • 著者名/発表者名
      寺尾優馬・ 杉浦広章・辻本 公一・社河内敏彦・安藤俊剛・高橋護
    • 学会等名
      日本混相流学会混相流シンポジウム2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 歳差運動するノズルから噴出する自由噴流のDNS2020

    • 著者名/発表者名
      越後謙太郎・辻本 公一・社河内 敏彦・安藤 俊剛・高橋 護
    • 学会等名
      日本機械学会2020年度年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 振動制御した多重衝突噴流の流動・伝熱特性2020

    • 著者名/発表者名
      谷口晴香・辻本公一・社河内敏彦・安藤俊剛・高橋護
    • 学会等名
      日本機械学会2020年度年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 深層強化学習を用いた 2 次元噴流の混合制御2020

    • 著者名/発表者名
      辻本公一・田ノ上飛翔
    • 学会等名
      日本機械学会2020年度年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] DMDを用いた振動制御した多重衝突噴流の解析2020

    • 著者名/発表者名
      谷口晴香・辻本公一・社河内敏彦・安藤俊剛・高橋護
    • 学会等名
      第98期日本機械学会流体工学部門講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 歳差運動するノズルから噴出する自由噴流の構造解析2020

    • 著者名/発表者名
      越後謙太郎・辻本公一・社河内敏彦・安藤俊剛・高橋護
    • 学会等名
      第98期日本機械学会流体工学部門講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 深層強化学習による2次元衝突噴流の伝熱制御2020

    • 著者名/発表者名
      辻本公一・田ノ上飛翔
    • 学会等名
      第34回数値流体力学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] DIMによるスリットから噴出した液体噴流の数値シミュレーション2020

    • 著者名/発表者名
      寺尾優馬・辻本公一・社河内敏彦・安藤俊剛・高橋護
    • 学会等名
      第34回数値流体力学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] DNSによる傾斜回転制御した自由噴流の初期条件の検討2020

    • 著者名/発表者名
      越後謙太郎・辻本公一・社河内敏彦・安藤俊剛・高橋護
    • 学会等名
      東海支部第70期総会・講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] DNSによる振動制御した多重衝突噴流の流動・伝熱特性2020

    • 著者名/発表者名
      谷口晴香・辻本公一・社河内敏彦・安藤俊剛・高橋護
    • 学会等名
      東海支部第70期総会・講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] スリットのある液体噴流に関するDIMを用いた時間発展シミュレーション2020

    • 著者名/発表者名
      寺尾優馬・辻本公一・社河内敏彦・安藤俊剛・高橋護
    • 学会等名
      東海支部第70期総会・講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 傾斜回転させた自由噴流のDNS2020

    • 著者名/発表者名
      越後謙太郎・辻本公一・社河内敏彦・安藤俊剛・高橋護
    • 学会等名
      東海支部第69期総会・講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] DIMによる時間発展シミュレーションを用いたせん断層を制御した平面液体噴流の流動解析2020

    • 著者名/発表者名
      杉浦広章・辻本公一・社河内敏彦・安藤俊剛・高橋護
    • 学会等名
      東海支部第69期総会・講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] DNSを用いた多数配置された衝突噴流の流動構造及び伝熱特性2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木忠史・辻本公一・社河内敏彦・安藤俊剛・高橋護
    • 学会等名
      東海支部第69期総会・講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 深層強化学習を用いた2次元噴流の制御2020

    • 著者名/発表者名
      辻本公一・田ノ上飛翔
    • 学会等名
      東海支部第69期総会・講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 振動制御下における多重衝突噴流の流動・伝熱特性2020

    • 著者名/発表者名
      谷口晴香・辻本公一
    • 学会等名
      日本機械学会東海支部第51回学生会卒業研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Numerical Simulation of Intermittent-Controlled Multiple Jets2019

    • 著者名/発表者名
      Koichi Tsujimoto, Kango Kitahara,Toshihiko Shakouchi, Toshitake Ando
    • 学会等名
      TheASME-JSME-KSME20198thJointFluidsEng.Conf.,AJKFluids2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Flow and Heat Transfer Characteristics of Multi Armed Impinging Jet Using DNS2019

    • 著者名/発表者名
      Kentaro ECHIGO, Koichi TSUJIMOTO, Toshihiko SHAKOUCHI, Toshitake ANDO
    • 学会等名
      TheASME-JSME-KSME20198thJointFluidsEng.Conf.,AJKFluids2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DIMによる制御された平面液体噴流の時間発展シミュレーション2019

    • 著者名/発表者名
      杉浦広章・辻本公一・社河内敏彦・安藤俊剛・高橋護
    • 学会等名
      日本混相流学会混相流シンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] DNSを用いた壁面に衝突する開花噴流の流動・伝熱特性2019

    • 著者名/発表者名
      越後謙太郎・辻本公一・社河内敏彦・安藤俊剛・高橋護
    • 学会等名
      日本機械学会2019年度年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 間欠制御下の多重衝突噴流における流動・伝熱特性のDNS2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木忠史・辻本公一・社河内敏彦・安藤俊剛・高橋護
    • 学会等名
      日本機械学会2019年度年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] DNSによる間欠制御された多重噴流の解析2019

    • 著者名/発表者名
      田ノ上飛翔・辻本公一・社河内敏彦・安藤俊剛・高橋護
    • 学会等名
      日本機械学会2019年度年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 振動制御した多重衝突噴流のDNS2019

    • 著者名/発表者名
      谷口晴香・鈴木忠史・辻本公一・社河内敏彦・安藤俊剛・高橋護
    • 学会等名
      第97期日本機械学会流体工学部門講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 間欠多重衝突噴流における噴流間隔が流動・伝熱特性に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木忠史・辻本公一・社河内敏彦・安藤俊剛・高橋護
    • 学会等名
      第97期日本機械学会流体工学部門講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] DNSを用いた開花噴流の混合特性評価2019

    • 著者名/発表者名
      越後謙太郎・辻本公一・社河内敏彦・安藤俊剛・高橋護
    • 学会等名
      第97期日本機械学会流体工学部門講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 深層強化学習による噴流の混合制御2019

    • 著者名/発表者名
      辻本公一・田ノ上飛翔
    • 学会等名
      第33回数値流体力学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] DIMによる断層を制御した平面液体噴流の時間発展シミュレーション2019

    • 著者名/発表者名
      杉浦広章・辻本公一・社河内敏彦・安藤俊剛・高橋護
    • 学会等名
      第33回数値流体力学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi