超音波キャビテーションによる洗浄・殺菌の数値予測に関する研究

• 研究課題/領域番号: 20K04278
• 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: 東北大学
• 研究代表者: 落合 直哉 東北大学, 流体科学研究所, 助教 (40614508)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2020年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2020年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 超音波キャビテーション / 数値予測 / 数値流体力学

研究開始時の研究の概要

本研究では, 超音波による洗浄・殺菌の数値予測手法の構築を目指す. 初めに, 超音波場とそこに存在する個々の気泡挙動及びそれに伴う化学反応を考慮した数値解析手法を提案し, 超音波殺菌場の数値的な再現を行う. 計算結果から, 超音波場中に生じる化学的な作用及び力学的な作用を定量化し, 実験結果との比較などから化学的な作用及び力学的な作用それぞれによる殺菌速度のモデル化について検討する. さらに構築した超音波殺菌評価手法をさまざまな条件に適用して評価することで, 超音波殺菌の数値予測手法の確立を目指す.