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能動的冷却面温度制御による凝固相内偏析構造設計に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 22560191
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 熱工学
研究機関金沢大学

研究代表者

木村 繁男  金沢大学, 環日本海域環境研究, センター (70272953)

研究分担者 木綿 隆弘  金沢大学, 機械工学系, 教授 (40225107)
小松 信義  金沢大学, 機械工学系, 助教 (20436827)
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 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2012年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2011年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2010年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード凝固 / 二重拡散 / 自然対流 / 伝熱工学 / 偏析 / 二重拡散対流 / 相変化 / 熱工学 / 対流熱伝達 / 二成分系水溶液 / 傾斜機能材料 / 機能性材料
研究概要

合金系融液からの固相の析出は、種々の材料の製造や開発研究に必要とされる基幹的な工業技術である。そのプロセスは一般に極めて複雑であるが、特に固相成長速度の違いにより実に多様な組織を持つ合金固相が出現することが知られている。本研究は伝熱工学的手法に基礎を置いたアプローチにより、冷却面温度を能動的に制御し、固液界面における固相の成長速度、固液界面前方融液中の溶質濃度分布を変化させ、意図するミクロ・マクロ偏析組織の位置を自在に設計し発現させるための基礎技術確立を目的とするものである。本研究成果は新規な機能性複合材料開発のための革新的製造技術につながるものである。

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (23件) 図書 (1件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] 固相成長初期段階における固液界面近傍での二重拡散対流2012

    • 著者名/発表者名
      上田将誉, 木村繁男, 木綿隆弘,小松信義
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(B編)

      巻: 78 ページ: 1609-1619

    • NAID

      130002050811

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 鉛直管路内の層流片側冷却における非定常凝固特性(第2報:流速変動に対する固層応答時間)2012

    • 著者名/発表者名
      山本洋民, 木村繁男, 木綿隆弘,小松信義
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(B編)

      巻: 78 ページ: 1397-1408

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 鉛直管路内の層流片側冷却における非定常凝固特性(第2報:流速変動に対する固層応答時間)2012

    • 著者名/発表者名
      山本洋民
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(B編)

      巻: 78 ページ: 1397-1408

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 固相成長初期段階における固液界面近傍での二重拡散対流2012

    • 著者名/発表者名
      上田将誉
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(B編)

      巻: 78 ページ: 1609-1619

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] TimeDependent solidification in a square cavity with a temperature-modulated liquid layer cooled from above2011

    • 著者名/発表者名
      S.Kimura, M.Ueda and K.Kamen
    • 雑誌名

      S, Information Tech. and Control

      巻: 19 ページ: 16-22

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 日本における地熱エネルギー開発の現状と世界の動向2011

    • 著者名/発表者名
      木村繁男
    • 雑誌名

      機械の研究

      巻: 63-10 ページ: 817-824

    • NAID

      40019000999

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] TIME-DEPENDENT SOLIDIFICATION IN A SQUARE CAVITY WITH A TEMPERATUEE-MODULATED LIQUID LAYER COOLED FROM ABOVE2011

    • 著者名/発表者名
      S.Kimura, M.Ueda, K.Kamen
    • 雑誌名

      Information Technologies and Control

      巻: 9-3 ページ: 12-18

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 円筒型給水タンクの入替性能に関する研究2011

    • 著者名/発表者名
      齊藤雅之, 木綿隆弘, 杉沼淳子, 倉谷知宏, 小松信義, 木村繁男
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(B編)

      巻: 77 ページ: 689-701

    • NAID

      130000873981

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] e-Learning of Phase Change Processes2010

    • 著者名/発表者名
      Kimura, S., Kamen, K
    • 雑誌名

      Information Tech. and Control

      巻: 8 ページ: 12-18

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermodynamic properties of an evaporation process in self-gravitating N-body systems2010

    • 著者名/発表者名
      Komatsu, N.Kiwata, T.Kimura, S.
    • 雑誌名

      Phys.Rev.E

      巻: 82 ページ: 1-9

    • NAID

      130004604508

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] e-Learning of Phase Change Processes2010

    • 著者名/発表者名
      Kimura, S., Kamen, K.
    • 雑誌名

      Information Tech.and Control

      巻: 8 ページ: 12-18

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 垂直円筒周りの非定常凝固における二重拡散対流場に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      宮川広康, 木村繁男, 木綿隆弘, 小松信義
    • 発表場所
      福井大学(福井市)
    • 年月日
      2013-03-09
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 垂直円筒周りの非定常凝固における二重拡散対流場に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      宮川広康
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越支部第50期総会
    • 発表場所
      福井大学(福井市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] マグマ溜り内を模擬し対流場における垂直円筒周りの凝固に関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      宮川広康, 木村繁男, 木綿隆弘, 小松信義
    • 学会等名
      日本地熱学会平成24年学術講演会
    • 発表場所
      湯沢市(秋田県)
    • 年月日
      2012-10-25
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 二重拡散対流場中における垂直円筒周りの凝固過程に関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      宮川広康, 木村繁男, 木綿隆弘, 小松信義
    • 学会等名
      日本機械学会2012年度年次大会
    • 発表場所
      金沢大学(金沢市)
    • 年月日
      2012-09-12
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 固液界面成長下における二重拡散対流2012

    • 著者名/発表者名
      上田将誉, 木村繁男, 木綿隆弘, 小松信義
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越支部第49期総会
    • 発表場所
      金沢工業大学、石川県野ノ市市
    • 年月日
      2012-03-10
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
  • [学会発表] 見えない流れを予測する2012

    • 著者名/発表者名
      木村繁男
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越支部第49期総会基調講演
    • 発表場所
      金沢工業大学、石川県野ノ市市(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-10
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Periodic solidification in a rectangular duct due to velocity modulation;2012

    • 著者名/発表者名
      S. Kimura, H. Yamamoto, K. Kamen
    • 学会等名
      one-dimensional analysis,Int. Conf.
    • 発表場所
      Automatics and Informatics, Sofia, Bulgaria
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 二重拡散対流場中における垂直円筒周りの凝固過程に関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      宮川広康
    • 学会等名
      日本機械学会2012年度年次大会
    • 発表場所
      金沢大学(金沢市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Periodic solidification in a rectangular duct due to velocity modulation: one-dimensional analysis2012

    • 著者名/発表者名
      Shigeo KIMURA
    • 学会等名
      International Conf. Automatics and Informatics
    • 発表場所
      ソフィア(ブルガリア)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] マグマ溜り内を模擬し対流場における垂直円筒周りの凝固に関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      宮川広康
    • 学会等名
      日本地熱学会平成24年学術講演会
    • 発表場所
      湯沢市(秋田県)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 2重拡散対流が固液界面成長に及ぼす影響2011

    • 著者名/発表者名
      上田将誉, 木村繁男, 木綿隆弘, 小松信義
    • 学会等名
      数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      大阪大学コンベンションセンター、大阪府吹田市
    • 年月日
      2011-12-20
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
  • [学会発表] マグマを模擬した2成分系水溶液中の垂直円筒周りの凝固2011

    • 著者名/発表者名
      宮川広康, 木村繁男, 木綿隆弘, 小松信義
    • 学会等名
      日本地熱学会平成23年学術講演会
    • 発表場所
      天珠の館、鹿児島県指宿市
    • 年月日
      2011-11-10
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Dynamic Solidification in a Square Cavity Cooled from the Top and periodic heating at the bottom2011

    • 著者名/発表者名
      Kimura, S., Ueda, M., Kamen, K.
    • 学会等名
      Int.Conf.Automatics and Informatics
    • 発表場所
      Sofia, Bulgaria
    • 年月日
      2011-10-06
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Time-dependent solidification in a rectangular duct with velocity modulation ; a perturbation analysis2011

    • 著者名/発表者名
      Kimura, S., Kiwata, T., Komatsu, N., Yamamoto, H
    • 学会等名
      Int.Conf.Fluxes and Structures in Fluids : Physics of Geospheres
    • 発表場所
      Vladivostok, RUSSIA
    • 年月日
      2011-09-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 2成分系水溶液を用いた垂直円筒周りの凝固プロセスに関する研究2011

    • 著者名/発表者名
      宮川広康, 木村繁男, 木綿隆弘, 小松信義
    • 学会等名
      日本機械学会2011年度年次大会DVD-ROM論文集
    • 発表場所
      東京工業大学、東京都
    • 年月日
      2011-09-14
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 単一調査井を用いる地下水流向流速計の開発から水循環のモデル化へ2011

    • 著者名/発表者名
      木村繁男
    • 学会等名
      第2回能登総合シンポジウム
    • 発表場所
      珠洲市、商工会議所
    • 年月日
      2011-01-22
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 山間部における安定成層崩壊に関する数値シミュレーション2010

    • 著者名/発表者名
      佐々木祥平, 木村繁男, 木綿隆弘, 小松信義
    • 学会等名
      第24回数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      神奈川、慶応大学
    • 年月日
      2010-12-22
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 凝固現象とマグマ発電2010

    • 著者名/発表者名
      木村繁男
    • 学会等名
      平成22年度日本地熱学会学術講演会(貯留層研究に関する研究会)
    • 発表場所
      つくば市, 文部科学省研究交流センター 招待講演
    • 年月日
      2010-11-24
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Control of Solid-Liquid Interface Growth during Unidirectional Solidification in Natural Convection2010

    • 著者名/発表者名
      Ueda,M., Kimura,S., Kiwata,T., Komatsu,N
    • 学会等名
      he 21st International Symposium on Transport Phenomena
    • 発表場所
      Kaohsiung City, Taiwan
    • 年月日
      2010-11-04
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Control of Solid-Liquid Interface Growth during Unidirectional Solidification in Natural Convection2010

    • 著者名/発表者名
      Ueda, M., Kimura, S., Kiwata, T., Komatsu, N.
    • 学会等名
      The 21st International Symposium on Transport Phenomena
    • 発表場所
      Kaohsiung City, Taiwan
    • 年月日
      2010-11-04
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Leaf-Area-Density on Turbulent Diffusion in Deciduous Forest2010

    • 著者名/発表者名
      Kimura, S., Ogawa, J., Kiwata, T., Komatsu, N., Nakamura, K.
    • 学会等名
      The 21st International Symposium on Transport Phenomena
    • 発表場所
      Kaohsiung City, Taiwan
    • 年月日
      2010-11-04
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 一方向凝固における固液界面成長の制御に関する研究2010

    • 著者名/発表者名
      上田将誉,木村繁男, 木綿隆弘,小松信義
    • 学会等名
      日本冷凍空調学会2010年度年次大会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス
    • 年月日
      2010-09-16
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [学会発表] 森林内における乱流統計量に及ぼす葉面積密度の影響2010

    • 著者名/発表者名
      小川順平, 木村繁男, 木綿隆弘, 小松信義, 中村浩二
    • 学会等名
      日本流体力学会年会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス
    • 年月日
      2010-09-09
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [図書] Chap.1, Collaborative learning in dynamic group environment Distance Education Environments and Emerging Software Systems, edited by Qun Jin2011

    • 著者名/発表者名
      K.Kamen, S.Kimura
    • 出版者
      Information Science and Reference, Hershey, PA, USA
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.ms.t.kanazawa-u.ac.jp/~fluid

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [備考] 金沢大学流体工学研究室

    • URL

      http://www.ms.t.kanazawa-u.ac.jp/~fluid

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.ms.t.kanazawa-u.ac.jp/~fluid/staff/kimura/kimura.html

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.ms.t.kanazawa-u.ac.jp/~fluid/home/research/research_ti_top.html

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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