ナノサイズ静電霧化イオンの発生プロセスのモデル化

• 研究課題/領域番号: 20560325
• 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: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 宮坂 史和 大阪大学, 工学研究科, 講師 (80304012)
• 研究分担者: 平田 勝弘 大阪大学, 工学研究科, 教授 (00403139)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2010年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 微細プロセス技術 / ナノ / 静電霧化 / 粒子法 / テイラーコーン / ナノサイズ微粒子 / 有限要素法 / 流体・電場連成解析

研究概要

本研究では,静電霧化現象のモデル化を行うことにより,その発生メカニズムを解明することを目的としている.そして本研究課題では,その第一歩として帯電微粒子の離脱現象までのモデル化を目指した.以下に,その成果の概略を示す.
モデル計算による印加電圧と微小水滴の変形挙動の傾向は実験結果と定性的に一致し,本計算モデルの妥当性が確認された.さらに,電荷を持つ微小水滴の離脱の影響をモデルに組み込むことにより,テイラーコーン先端への電界の集中緩和をモデル化することができた.

研究成果

• [雑誌論文] Analysis method of negative ion by electrostatic atomization (2010)
  • 著者名/発表者名: Yu Okaue, Gaku Yoshikawa, FumikazuMiyasaka, Katsuhiro Hirata
  • 雑誌名: International Journal of COMPEL Vol.29, No.5 ページ: 1285-1293
  • 査読あり
• [雑誌論文] Study on Analysis Method for Ferrofluid (2010)
  • 著者名/発表者名: Yu Okaue, Gaku Yoshikawa, FumikazuMiyasaka, Katsuhiro Hirata
  • 雑誌名: IEEE Transaction on Magnetics VOL.46, No.8 ページ: 2799-2802
  • 査読あり
• [雑誌論文] Study on Analysis Method for Ferrofluid (2010)
  • 著者名/発表者名: Yu Okaue, Gaku Yoshikawa, Fumikazu Miyasaka, Katsuhiro Hirata
  • 雑誌名: IEEE Transaction on Magnetics 巻: VOL.46 ページ: 2799-2802
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis method of negative ion by electrostatic atomization (2010)
  • 著者名/発表者名: Yu Okaue, Gaku Yoshikawa, Fumikazu Miyasaka, Katsuhiro Hirata
  • 雑誌名: International Journal of COMPEL 巻: Vol.29 ページ: 1285-1293
  • 査読あり
• [学会発表] 粒子法・有限要素法の連成による静電霧化現象の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉村隆洋, 吉川岳, 中村遼太, 平田勝弘, 宮坂史和
  • 学会等名: 平成23年電気学会全国大会
  • 年月日: 2011-03-18
• [学会発表] 粒子法・有限要素法の連成による静電霧化現象の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉村隆洋, 吉川岳, 中村遼太, 平田勝弘, 宮坂史和
  • 学会等名: 平成23年 電気学会全国大会
  • 発表場所: 大阪大学 豊中キャンパス
  • 年月日: 2011-03-18
• [学会発表] 粒子法・有限要素法の連成による静電霧化現象の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉村隆洋, 吉川岳, 中村遼太, 平田勝弘, 宮坂史和
  • 学会等名: 電気学会 静止器/回転機合同研究会
  • 発表場所: 同志社大学 京田辺キャンパス
  • 年月日: 2011-01-20
• [学会発表] Numerical Analysis of Electromagnetic Levitation of Molten Metal Employing MPS Method and FEM (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉川岳, 平田勝弘, 宮坂史和
  • 学会等名: Proceedings of the 14 th Biennial IEEE CEFC (Conference on Electromagnetic Field Computation(17P2)
  • 発表場所: Chicago IL, USA
  • 年月日: 2010-05-11
• [学会発表] Numerical Analysis of Electromagnetic Levitation of Molten Metal Employing MPS Method and FEM (2010)
  • 著者名/発表者名: Gaku Yoahikawa, Katsuhiro Hirata, Fumikazu Miyasaka
  • 学会等名: The 14th Biennial IEEE CEFC
  • 発表場所: Chicago IL, USA
  • 年月日: 2010-05-11
• [学会発表] Numerical Analysis of Transitional Behavior of Ferrofluid Employing MPS Method and FEM (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉川岳, 平田勝弘, 宮坂史和, 岡上雄
  • 学会等名: Proceedings of the 14 th Biennial IEEE CEFC (Conference on Electromagnetic Field Computation)(12P9)
  • 発表場所: Chicago IL, USA
  • 年月日: 2010-05-10
• [学会発表] Numerical Analysis of Transitional Behavior of Ferrofluid Employing MPS Method and FEM (2010)
  • 著者名/発表者名: Gaku Yoshikawa, Katsuhiro Hirata, Fumikazu Miyasaka, Yu Okaue
  • 学会等名: The 14th Biennial IEEE CEFC
  • 発表場所: Chicago IL, USA
  • 年月日: 2010-05-10
• [学会発表] 粒子法・有限要素法の連成による射出水滴の電荷を考慮した静電霧化現象の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中村遼太, 吉川岳, 岡上雄, 平田勝弘, 宮坂史和
  • 学会等名: 平成22年電気学会全国大会
  • 年月日: 2010-03-17
• [学会発表] 粒子法・有限要素法の連成による射出水滴の電荷を考慮した静電霧化現象の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中村遼太
  • 学会等名: 平成22年電気学会全国大会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2010-03-17
• [学会発表] 粒子法・有限要素法の連成による電磁浮遊させた溶融金属の挙動解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉川岳, 平田勝弘, 宮坂史和
  • 学会等名: 電気学会マグネティックス・静止器・回転機合同研究会(MAG-10-18, pp.93-97)
  • 年月日: 2010-01-28
• [学会発表] 粒子法・有限要素法の連成による静電霧化現象解析の制度改善 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉川岳, 岡上雄, 山本優文, 平田勝弘, 宮坂史和
  • 学会等名: 平成21年電気学会全国大会
  • 年月日: 2009-03-18
• [学会発表] Analysis method of negative ion by electrostatic atomization employing MPS method and FEM (2008)
  • 著者名/発表者名: Yu Okaue, Katsuhiro Hirata, Furaikazu Miyasaka, Masafumi Yamamoto
  • 学会等名: IEEE ICEM 2008, the XVIII-International Conference on Electrical Machines
  • 発表場所: Vilamoura, Portugal
  • 年月日: 2008-09-08