| 研究課題/領域番号 |
19K05118
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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27010:移動現象および単位操作関連
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| 研究機関 | 横浜国立大学 |
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研究代表者 |
上ノ山 周 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 名誉教授 (50233945)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019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 | 撹拌 / 流体・流動 / 分散過程 / 液液分散 / 化学工学 / 分散状態 / 分散時間 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
水と油のように互いに溶け合わない非相溶性の液－液系を対象とした撹拌操作は、例えば水中に油相のモノマーを懸濁させて、重合反応を起こし、高分子化合物を製造する懸濁重合反応槽や、液－液抽出における撹拌型分散・分離装置さらには、難水溶性薬剤を水中に均一に分散させる分散・混合装置等において決定的な役割を担っている。
本研究では、研究代表者らがこれまでに、実験的・計測的可視化手法を駆使して、積み上げてきた分散現象の定量的データを基に、解析的・計算的手法を用いて分散過程ならびに分散状態の発現機構を論じ、その分散現象の解明を試みる。これにより液－液系撹拌操作の高度化・精緻化の実現を目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、申請者らがこれまでに、従事してきた実験的・計測的可視化手法の中から、まず数値解析法CFDを用いて非相溶性かつ液－液系を対象とした撹拌操作における分散現象の定量的データを積み上げる。次いで同データを基に解析的・計算的手法を用いて分散過程ならびに分敵状態の発現機構を論じ、その分散現象の解明を試みる。これにより液－液系撹拌操作の高度化・精緻化の実現を目指す。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
水と油のように互いに溶け合わない非相溶性の液－液系を対象とした撹拌操作は、例えば水中に油相のモノマーを懸濁させて、重合反応を起こし、高分子化合物を製造する懸濁重合反応槽や、液－液抽出における撹拌型分散・分離装置等において決定的な役割を担っている。その分散現象の定里的データに基づく解明は、製品品質の高度化ならびに操作の高効率化に不可欠であるが、分散相が低濃度であっても装置内に白濁を生じ、それらの状態を可視化して計測することが極めて困離なことから、その解明はいまだ十分なものとは言い難い。このような状況にあって、同分散状態を定量的に明らかにすることは、工学的に大変意味があることと考える。
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