フォトブリーチング分子タグ法による気泡流乱れエネルギ収支計測と 乱流モデルの高度化

• 研究課題/領域番号: 22560167
• 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: 神戸大学
• 研究代表者: 細川 茂雄 神戸大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (10252793)
• 研究分担者: 冨山 明男 神戸大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30211402)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012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); 2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2011年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2010年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 乱流 / 分子タグ法 / 気泡流 / 分子タグ

研究概要

気泡を含む流れの数値予測の精度・信頼性向上には気泡乱流における乱れエネルギ収支に関する知見が必要であるが,測定の困難さのため研究例は少ない.本研究では,瞬時局所速度と速度勾配を同時計測できるフォトブリーチング分子タグ法を改良し,従来手法では困難な気泡乱流場における乱れエネルギ収支を測定し,乱れエネルギ輸送方程式の各項に及ぼす気泡の影響を調べるとともに,予測精度向上に寄与できる知見を獲得した.

研究成果

• [雑誌論文] Bubble Induced Pseudo Turbulence in Laminar Pipe Flows (2013)
  • 著者名/発表者名: Shigeo Hosokawa, Akio Tomiyama
  • 雑誌名: International Journal of Heat and Fluid Flow 巻: Vol. 40 ページ: 97-105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Turbulence Kinetic Energy Budget in Bubbly Flows in a Vertical Duct (2012)
  • 著者名/発表者名: Shigeo Hosokawa, Takashi Suzuki, Akio Tomiyama
  • 雑誌名: Experiments in Fluids 巻: Vol. 52, No. 3 ページ: 719-728
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of Turbulence Kinetic Energy Budget in Turbulent Flows by using Photobleaching Molecular Tagging Velocimetry (2012)
  • 著者名/発表者名: Shigeo Hosokawa, Hiroki Mizumoto, Akio Tomiyama
  • 雑誌名: Journal of Fluid Science and Technology 巻: Vol. 7, No. 1 ページ: 168-180
  • NAID: 130002050609
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of Turbulence Kinetic Energy Budget in Turbulent Flows by using a Photobleaching Molecular Tagging Velocimetry (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Mizumoto, Shigeo Hosokawa, Akio Tomiyama
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings 巻: Vol. 1428 ページ: 295-302
  • NAID: 130002050609
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of Turbulence Kinetic Energy Budget in Turbulent Flows by Using Photobleaching Molecular Tagging Velocimetry (2012)
  • 著者名/発表者名: Shigeo Hosokawa
  • 雑誌名: Journal of Fluid Science and Technology 巻: 7 号: 1 ページ: 168-180
  • DOI: 10.1299/jfst.7.168
  • NAID: 130002069495
  • ISSN: 1880-5558
  • 査読あり
• [雑誌論文] Turbulence Kinetic Energy Budget in Bubbly Flows in a Vertical Duct (2012)
  • 著者名/発表者名: Shigeo Hosokawa
  • 雑誌名: Experiments in Fluids 巻: Vol.52, No.3 号: 3 ページ: 719-728
  • DOI: 10.1007/s00348-011-1109-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of Turbulence Kinetic Energy Budget in Turbulent Flows by using a Photobleaching Molecular Tagging Velocimetry (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Mizumoto
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings 巻: Vol.1428 ページ: 295-302
  • DOI: 10.1063/1.3694718
  • 査読あり
• [雑誌論文] フォトブリーチング分子タグ法による乱れエネルギ収支の評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 水本博貴, 細川茂雄, 冨山明男
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集 B編 巻: 77巻 784号 ページ: 2263-2272
  • NAID: 130002050609
  • 査読あり
• [雑誌論文] フォトブリーチング分子タグ法による乱れエネルギ収支の評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 水本博貴
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集Ｂ編 巻: 77 号: 784 ページ: 2263-2272
  • DOI: 10.1299/kikaib.77.2263
  • NAID: 130002050609
  • ISSN: 0387-5016, 1884-8346
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Bubbles on Turbulence Properties in a Duct Flow (2010)
  • 著者名/発表者名: Shigeo Hosokawa, Takashi, Suzuki, Akio Tomiyama
  • 雑誌名: Multiphase Science and Technology 巻: Vol. 22 ページ: 211-232
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Bubbles on Turbulence Properties in a Duct Flow (2010)
  • 著者名/発表者名: Shigeo Hosokawa, Takashi Suzuki, Akio Tomiyama
  • 雑誌名: Multiphase Science and Technology 巻: Vol.22 ページ: 211-232
  • 査読あり
• [学会発表] 分子タグ法と空間フィルタ流速計の融合による気泡流の速度計測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 細川茂雄, 池田聡, 冨山明男
  • 学会等名: 第62回理論応用力学講演会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2013-03-06
• [学会発表] 空間フィルタ流速計による気泡流の両相速度同時計測(招待講演) (2012)
  • 著者名/発表者名: 細川茂雄
  • 学会等名: 第90 期日本機械学会流体工学部門講演会
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2012-11-17
• [学会発表] Application of Spatial Filter velocimetry to Bubbly Flows (2012)
  • 著者名/発表者名: Shigeo Hosokawa, Takaaki Matsumoto, Akio Tomiyama
  • 学会等名: The 6th Japanese-European Two-phase Flow Group Meeting, USB memory
  • 発表場所: Kumamoto
  • 年月日: 2012-09-27
• [学会発表] ダクト内乱流に及ぼす気泡の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 細川茂雄, 池田聡, 冨山明男
  • 学会等名: 日本流体力学会年会 2012
  • 発表場所: 高知市
  • 年月日: 2012-09-18
• [学会発表] 鉛直ダクト内気泡流における乱流特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 池田聡, 細川茂雄, 冨山明男
  • 学会等名: 日本混相流学会年会講演会 2012
  • 発表場所: 柏市
  • 年月日: 2012-08-11
• [学会発表] Measurements of Bubble Velocity using Spatial Filter Velocimetry (2012)
  • 著者名/発表者名: Takaaki Matsumoto, Shigeo Hosokawa, Akio Tomiyama
  • 学会等名: The 16th Symposium on Applications of Laser Techniques to Fluid Mechanics
  • 発表場所: Lisbon, Portugal.
  • 年月日: 2012-07-10
• [学会発表] Tomographic Spatial Filter Velocimetry for Three-dimensional Measurement of FluidVelocity (2012)
  • 著者名/発表者名: Shigeo Hosokawa, Takaaki Matsumoto, Akio Tomiyama
  • 学会等名: The 16th Symposium on Applications of Laser Techniques to Fluid Mechanics, On-line CD
  • 発表場所: Lisbon, Portugal.
  • 年月日: 2012-07-09
• [学会発表] Measurements of Bubble Velocity using Spatial Filter Velocimetry (2012)
  • 著者名/発表者名: Takaaki Matsumoto
  • 学会等名: The 16th Symposium on Applications of Laser Techniques to Fluid Mechanics
  • 発表場所: Lisbon
• [学会発表] Tomographic Spatial Filter Velocimetry for Three-dimensional Measurement of Fluid Velocity (2012)
  • 著者名/発表者名: Shigeo Hosokawa
  • 学会等名: The 16th Symposium on Applications of Laser Techniques to Fluid Mechanics
  • 発表場所: Lisbon
• [学会発表] 鉛直ダクト内気泡流における乱流特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 池田聡
  • 学会等名: 日本混相流学会年会講演会2012
  • 発表場所: 柏市
• [学会発表] ダクト内乱流に及ぼす気泡の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 細川茂雄
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2012
  • 発表場所: 高知市
• [学会発表] 空間フィルタ流速計による気泡流の両相速度同時計測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 細川茂雄
  • 学会等名: 第90期日本機械学会流体工学部門講演会
  • 発表場所: 京都市
  • 招待講演
• [学会発表] Evaluation of Turbulence Kinetic Energy Budget in Turbulent Flows by using a Photobleaching Molecular Tagging Velocimetry (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Mizumoto, Shigeo Hosokawa,Akio Tomiyama
  • 学会等名: The 7th International Symposium on Measurement Techniques for Multiphase Flows
  • 発表場所: Tianjin, China
  • 年月日: 2011-12-19
• [学会発表] 分子タグ法と空間フィルタ流速計による速度場の詳細測定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 細川茂雄
  • 学会等名: 第7回学際領域における分子イメージングフォーラム(招待講演)
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2011-11-03
• [学会発表] 分子タグ法と空間フィルタ流速計による速度場の詳細測定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 細川茂雄
  • 学会等名: 第7回学際領域における分子イメージングフォーラム
  • 発表場所: JAXA(東京都)(招待講演)
  • 年月日: 2011-11-02
• [学会発表] Evaluation of Turbulence Kinetic Energy Budget in Turbulent Flows by using a Photobleaching Molecular Tagging Velocimetry (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Mizumoto
  • 学会等名: The 7th International Symposium on Measurement Techniques for Multiphase Flows
  • 発表場所: 天津大学(中国)
  • 年月日: 2011-09-19
• [学会発表] 鉛直矩形ダクト内気泡乱流における乱れエネルギ収 支 (2011)
  • 著者名/発表者名: 細川茂雄, 池田聡, 冨山明男
  • 学会等名: 日本流体力学会年会 2011
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2011-09-07
• [学会発表] 鉛直矩形ダクト内気泡乱流における乱れエネルギ収支 (2011)
  • 著者名/発表者名: 細川茂雄
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2011
  • 発表場所: 首都大学東京(東京都)
  • 年月日: 2011-09-07
• [学会発表] 乱流における速度の詳細計測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 細川茂雄
  • 学会等名: 日本混相流学会混相流フォーラム関西講演会(招待講演)
  • 発表場所: 大阪市
  • 年月日: 2011-06-14
• [学会発表] 乱流における速度の詳細計測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 細川茂雄
  • 学会等名: 日本混相流学会混相流フォーラム関西講演会
  • 発表場所: 大阪大学中之島センター(大阪府)(招待講演)
  • 年月日: 2011-06-14
• [学会発表] 分子タグ法の混相流への適用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 細川茂雄, 冨山明男
  • 学会等名: 日本機械学会第88 期流体工学部門講演会講演会(招待講演)
  • 発表場所: 山形市
  • 年月日: 2010-10-30
• [学会発表] Evaluation of Turbulence Kinetic Energy Budget in Turbulent Flows by using a Photobleaching Molecular Tagging Velocimetry (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Mizumoto, Shigeo Hosokawa, Takashi Suzuki, Akio Tomiyama
  • 学会等名: International Symposium on Measurement Techniques for Multiphase Flows
  • 発表場所: (中国)・天津
  • 年月日: 2010-09-20
• [学会発表] 鉛直ダクト内気泡流における乱れエネルギ収支 (2010)
  • 著者名/発表者名: 細川茂雄, 鈴木孝, 冨山明男
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2010
  • 発表場所: 札幌市
  • 年月日: 2010-09-10
• [学会発表] フォトブリーチング分子タグ法による気泡乱流の計測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 細川茂雄, 冨山明男
  • 学会等名: 日本機械学会年次大会講演会 ワークショップ流体計測への光技術の応用(招待講演)
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2010-09-08
• [学会発表] Turbulence Kinetic Energy Budget in Bubbly Flows in a Vertical Duct (2010)
  • 著者名/発表者名: Shigeo Hosokawa, Takashi Suzuki, Akio Tomiyama
  • 学会等名: The 15th International Symposium on Application of Laser Techniques to Fluid Mechanics, USB memory
  • 発表場所: Lisbon
  • 年月日: 2010-07-07
• [学会発表] Turbulence Kinetic Energy Budget in Bubbly Flows in a Vertical Duct (2010)
  • 著者名/発表者名: Shigeo Hosokawa, Takashi Suzuki, Akio Tomiyama
  • 学会等名: 15th International Symposium on Application of Laser Techniques to Fluid Mechanics, Lisbon 2010
  • 発表場所: (ポルトガル)・リスボン
• [学会発表] Measurements of gas-liquid two-phase flows (2010)
  • 著者名/発表者名: Shigeo Hosokawa
  • 学会等名: 2nd Int.Workshop on Advanced Methodologies and Practices or Nuclear Safety & Simulation
  • 発表場所: (中国)・ハルビン(招待講演)
• [学会発表] フォトブリーチング分子タグ法による気泡乱流の計測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 細川茂雄, 冨山明男
  • 学会等名: 日本機械学会年次大会講演会 ワークショップ流体計測への光技術の応用
  • 発表場所: 名古屋工業大学(愛知県)(招待講演)
• [学会発表] 鉛直ダクト内気泡流における乱れエネルギ収支 (2010)
  • 著者名/発表者名: 細川茂雄, 鈴木孝, 冨山明男
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2010
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
• [学会発表] 分子タグ法の混相流への適用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 細川茂雄, 冨山明男
  • 学会等名: 日本機械学会第88期流体工学部門講演会講演会
  • 発表場所: 山形大学(山形県)(招待講演)