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気泡(マイクロバブル)を含む2次元・3次元後流中の渦構造とカオス・乱流遷移

研究課題

研究課題/領域番号 20560161
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 流体工学
研究機関岡山大学

研究代表者

柳瀬 眞一郎  岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (20135958)

研究期間 (年度) 2008 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2011年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2010年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2009年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2008年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード混相流 / 後流 / マイクロバブル / 抵抗低減 / カオス / 乱流 / 遷移 / 円柱後流 / カルマン渦列 / 安定性 / ポアンカレ断面 / スペクトル法 / 円柱交流 / 抵抗削減
研究概要

マイクロバブルを含む2次元・3次元後流中の渦構造とカオス・乱流遷移を数値計算と室内実験によって調べた.まず,予備実験として直・ヘリカル円管内流れにマイクロバブルを注入した結果,明らかな抵抗低減と乱流の再層流化が見られた.次に,熱伝達率の変化を調べた結果,再層流化に伴う熱伝達率の減少が観測された.後流の数値計算のために新しくスペクトルコードを作成し,定常解,振動解などを高精度で求めることに成功した.

報告書

(6件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書   自己評価報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2011 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 16件) 学会発表 (19件) 図書 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Screening of sperm velocity by fluid mechanical characteristics of a cyclo-olefin polymer microfluidic sperm-sorting device2011

    • 著者名/発表者名
      K. Matsuura M. Takenami Y. Kuroda, T. Hyakutake, S. Yanase, K. Naruse
    • 雑誌名

      Reproductive BioMedicine Online

      巻: Vol.24 ページ: 109-115

    • NAID

      120004897830

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Screening of sperm velocity by fluid mechanical characteristics of a cyclo-olefin polymer microfluidic sperm-sorting device2011

    • 著者名/発表者名
      K.Matsuura M.Takenami Y.Kuroda、T Hyakutake, S.Yanase, K.Naruse
    • 雑誌名

      Reproductive BioMedicine Online

      巻: 24 号: 1 ページ: 109-115

    • DOI

      10.1016/j.rbmo.2011.09.005

    • NAID

      120004897830

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental study of the viscous pumpwith a helical channel rotor : Torsion effect of the channel2010

    • 著者名/発表者名
      Y. Hayamizu, K. Yamamoto, S. Yanase, T. Hyakutake, S. Morita, S. Ohtsuka
    • 雑誌名

      Journal of Thermal Science

      巻: Vol.19, No.2 ページ: 154-159

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental Study of the Viscous Pump with a Helical Channel Rotor : Torsion Effect of the Channel2010

    • 著者名/発表者名
      Y. Hayamizu, K.Yamamoto, S.Yanase, T.Hyakutake, S. Morita, S. Ohtsuka
    • 雑誌名

      Journal of Thermal Science Vol.19, No.2

      ページ: 154-159

    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental Study of the Viscous Pump with a Helical Channel Rotor : Torsion Effect of the Channel2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Heyamizu, K.Yamamoto, S.Yanase, T.Hyakutake, S.Morita, S.Ohtsuka
    • 雑誌名

      Journal of Thermal Science

      巻: Vol.19, No.2 ページ: 154-159

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical Prediction of Non-Isothermal Flow Through a Curved Square Duct2010

    • 著者名/発表者名
      R.N.Mondal, Md.S.Uddin, S.Yanase
    • 雑誌名

      International Journal of Fluid Mechanics Research

      巻: Vol.37, No.1 ページ: 85-99

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Drag reduction effects of micro-bubbles in straight and helical pipes2009

    • 著者名/発表者名
      M. Shatat, S. Yanase, T. Takami, T. Hyakutake
    • 雑誌名

      Journal of Fluid Science and Technology

      巻: Vol.4, No.1 ページ: 156-167

    • NAID

      130000105175

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamics of vortex rings in thespray from a swirl injector2009

    • 著者名/発表者名
      T. Fuchimoto, S. Yanase, J. Mizushima, J. Senda
    • 雑誌名

      Fluid Dynamics Research

      巻: Vol.41 ページ: 45503-45503

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of a numerical simulation to improve the separation efficiency of a sperm sorter2009

    • 著者名/発表者名
      T. Hyakutake, Y. Hashimoto, S. Yanase, K. Matsumura, K. Naruse
    • 雑誌名

      Biomedical Microdevices

      巻: 11 号: 1 ページ: 25-33

    • DOI

      10.1007/s10544-008-9207-2

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Drag Reduction Effects of Micro-bubbles in Straight and Helical Pipes2009

    • 著者名/発表者名
      M. Shatat, S.Yanase, T. Takami, T.Hyakutake
    • 雑誌名

      Journal of Fluid Science and Technology Vol.4, No.1

      ページ: 156-167

    • NAID

      130000105175

    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Drag Reduction Effects of Micro-bubbles in Straight and Helical Pipes2009

    • 著者名/発表者名
      M.Shatat, S.Yanase, T.Takami, T.Hyakutake
    • 雑誌名

      Journal of Fluid Science and Technology, Vol. 4, No. 1, pp. 156-167. 4

      ページ: 155-167

    • NAID

      130000105175

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamics of vortex rings in the spray from a swirl injector2009

    • 著者名/発表者名
      T.Fuchimoto, S.Yanase, J.Mizushima, J.Senda
    • 雑誌名

      Fluid Dynamics Research 41

      ページ: 1-22

    • NAID

      10025389728

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 対向した2台の旋回式マイクロバブル発生装置の干渉2008

    • 著者名/発表者名
      谷脇充浩, 本田真一, 上田健士, 山本恭二, 柳瀬眞一郎, 百武徹
    • 雑誌名

      ながれ Vol.27, No.2

      ページ: 133-142

    • NAID

      110006688891

    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 対向した2台の旋回式マイクロバプル発生装置の干渉2008

    • 著者名/発表者名
      谷脇充浩, 本出具一, 上田健士, 山本恭二, 百武徹, 柳瀬眞一郎
    • 雑誌名

      ながれ 27

      ページ: 133-141

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Traveling-wave solutions of the flow in a curved square duct2008

    • 著者名/発表者名
      S. Yanase, T. Watanabe T. Hyakutake
    • 雑誌名

      Physics of Fluids 20

      ページ: 124-101

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The structure and dynamics of coherent vorteχ tubes in the zero-absolute-vortici ty state2008

    • 著者名/発表者名
      M. Tanaka, S. Yanase
    • 雑誌名

      Journal of Turbulence 9-44

      ページ: 1-32

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Vortex Patterns of the Flow in a Curved Duct2011

    • 著者名/発表者名
      X.Wu, S.Lai, K.Yamamoto, S.Yanase
    • 学会等名
      2011 International Conference on Smart Grid andClean Energy Technologies
    • 発表場所
      Chengdu, China
    • 年月日
      2011-09-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] マイクロバブルを含む流体の円管内層隆・乱流遷移2011

    • 著者名/発表者名
      峯田陽介, 小川慧, 小山和晃, 西田五徳, 後藤晋, 柳瀬眞一郎
    • 学会等名
      第28回西日本乱流シンポジウム,第7回日本流体力学会中四国・九州支部講演会
    • 発表場所
      近畿大学,東広島
    • 年月日
      2011-08-24
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] マイクロバブルを含む流体の円管内層隆・乱流遷移2011

    • 著者名/発表者名
      峯田陽介, 小川慧, 小山和晃, 西田五徳, 後藤晋, 柳瀬眞一郎
    • 学会等名
      第28回西日本乱流シンポジウム,第7回日本流体力学会中四国・九州支部講演会
    • 発表場所
      近畿大学,東広島市
    • 年月日
      2011-08-02
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] A Micromixer Using the Chaos of Secondary Flow : Rotation Effect of the Channel2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Hayamizu, S.Yanase, S.Morita, S.Ohtsuka, K.Nishida, S.Goto, K.Yamamoto
    • 学会等名
      The 10th International Symposium on Experimental and Computational Aerothermodynamics of Internal Flows
    • 発表場所
      Vrije Universiteit, Brussel, Bergium
    • 年月日
      2011-07-04
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 円柱後流の3次元渦構造の数値解析2011

    • 著者名/発表者名
      延岡大剛, 渡邉毅(広島大), 柳瀬眞一郎, 河原源太(大阪大)
    • 学会等名
      日本機械学会中四国支部第50回総会・講演会
    • 発表場所
      広島大学,東広島市
    • 年月日
      2011-03-08
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] マイクロバブルの画像解析2011

    • 著者名/発表者名
      岩崎正晃, 後藤晋, 柳瀬眞一郎
    • 学会等名
      日本機械学会中国四国支部弟49総会・講演会
    • 発表場所
      岡山理科大学,岡山市
    • 年月日
      2011-03-05
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 微小粒子群の2次元乱流中における挙動2011

    • 著者名/発表者名
      安達正隆, 柳瀬眞一郎, 後藤晋, 田中満(京都工芸繊維大)
    • 学会等名
      日本機械学会中国四国支部弟41回卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      岡山理科大学,岡山市
    • 年月日
      2011-03-04
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Numerical simulation of vortex rings in the spray from a swirl injector2010

    • 著者名/発表者名
      S. Yanase, T. Fuchimoto, J. Mizushima, J. Senda
    • 学会等名
      Japan-Russia Workshop on Numerical Investigation of Hydrodynamic Instabilities and Turbulence with High-performance Computing, Proceedings
    • 発表場所
      Okayama, Japan
    • 年月日
      2010-10-07
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] マイクロバブルによる管内流の抵抗低減と伝熱特性2010

    • 著者名/発表者名
      柳瀬眞一郎, M. M. E. Shatat, 高見敏弘(岡山理科大)
    • 学会等名
      日本機械学会2010年度年次大会講演論文集
    • 発表場所
      名古屋工業大学,名古屋市
    • 年月日
      2010-09-06
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] マイクロバブルによる管内流の抵抗低減と伝熱特性2010

    • 著者名/発表者名
      柳瀬眞一郎, M.M.E. Shatat, 高見敏弘
    • 学会等名
      日本機械学会2010年度年次大会講演論文集 S0506-1-1
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2010-09-06
    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
  • [学会発表] マイクロバブルによる管内流の抵抗低減と伝熱特性2010

    • 著者名/発表者名
      柳瀬眞一郎, M.M.E.Shatatd, 高見敏弘
    • 学会等名
      日本機械学会2010年度年次大会講演論文集S0506-1-1
    • 発表場所
      名古屋工業大学,名古屋市
    • 年月日
      2010-09-06
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] マクロバブルによる管内流の伝熱特性2010

    • 著者名/発表者名
      柳瀬眞一郎, M. M. E. Shatat, 高見敏弘(岡山理科大)
    • 学会等名
      西日本乱流研究会第27回シンポジウム
    • 発表場所
      広島工業大学,広島市
    • 年月日
      2010-08-27
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 水道水と純粋によるマイクロバブル発生の比較2010

    • 著者名/発表者名
      藤原昌弘, 岩崎正晃, 谷脇充浩(新浜高専), 柳瀬眞一郎
    • 学会等名
      日本機械学会中国四国学生会第40回学生員卒業研究発表講演会講演論文集
    • 発表場所
      広島工業大学,広島市
    • 年月日
      2010-03-05
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] On the structure and dynamics of coherent vortex tube in the zero-absolute-vorticity state2009

    • 著者名/発表者名
      S.Yanase, M.Tanaka
    • 学会等名
      Russia-Japan Joint Symposium on Numerical Experiment in Hydrodynamical Instability and Turbulence
    • 発表場所
      Moscow, Russia
    • 年月日
      2009-11-11
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 円柱後流の不安定周期運動2009

    • 著者名/発表者名
      藤原裕己, 渡辺毅(広島大), 河原源太(大阪大), 百武徹, 柳瀬眞一郎
    • 学会等名
      第26回西日本乱流シンポジウム
    • 発表場所
      岡山理科大学,岡山市
    • 年月日
      2009-08-25
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] マイクロバブル流による管内流の抵抗削減2009

    • 著者名/発表者名
      川田淳, M. M. E. Shatat, 柳瀬眞一郎, 百武徹
    • 学会等名
      第26回西日本乱流シンポジウム
    • 発表場所
      岡山理科大学,岡山市
    • 年月日
      2009-08-25
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 小型高効率マイクロバブル発生装置の開発2009

    • 著者名/発表者名
      三宅弘敏, 谷脇充浩, 百武徹, 柳瀬眞一郎
    • 学会等名
      日本機械学会中国四国支部第47期総会・講演会
    • 発表場所
      山口大学,宇部市
    • 年月日
      2009-03-06
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] study of vortex flows behind the circular cylinder2008

    • 著者名/発表者名
      T. Watanabe, S. Yanase, G. Kawahara
    • 学会等名
      IUTAM symposium 150 Years of Vortex Dynamics, Technical University of Denmark, Copenhagen & Lyngby, Denmark, October 12-16 2008. Poster uresentation No. IV-5
    • 発表場所
      Copenhagen, Denmark
    • 年月日
      2008-10-14
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 円柱後流中の渦構造の研究2008

    • 著者名/発表者名
      渡辺毅, 柳瀬眞一郎, 河原源太
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2008講演要旨集,pp.166
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2008-09-05
    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
  • [図書] 乱流のシミュレーションLESによる数値計算と可視化,翻訳2010

    • 著者名/発表者名
      柳瀬眞一郎, 百武徹, 河原源太, 渡辺毅
    • 出版者
      森北出版
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [図書] 乱流のシミュレーションLESによる数値計算と可視化 翻訳2010

    • 著者名/発表者名
      柳瀬眞一郎, 百武徹, 河原源太, 渡辺毅
    • 総ページ数
      216
    • 出版者
      森北出版
    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
  • [図書] 乱流工学ハンドブック2009

    • 著者名/発表者名
      柳瀬眞一郎, 他多数
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2009 実績報告書
  • [備考] ホームページ

    • URL

      http://fluid.mech.okayama-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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