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気液界面の分子動力学と分子気体力学の包括的統合による非線形非平衡流体力学の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 23246034
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 流体工学
研究機関大阪大学

研究代表者

矢野 猛  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60200557)

研究分担者 青木 一生  京都大学, 大学院工学研究科, 教授 (10115777)
髙田 滋 (高田 滋)  京都大学, 大学院工学研究科, 教授 (60271011)
渡部 正夫  北海道大学, 大学院工学研究院, 教授 (30274484)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
33,670千円 (直接経費: 25,900千円、間接経費: 7,770千円)
2013年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
2012年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
2011年度: 17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
キーワード流体力学 / 分子動力学 / 分子気体力学 / 非平衡統計力学 / 気液界面 / 気液2相流 / 蒸発・凝縮 / 非平衡 / 希薄気体力学 / 非線形非平衡流体力学
研究概要

蒸発・凝縮をともなう気液界面およびその近傍に対する分子動力学と、それを取り囲む大きなスケールの非平衡現象を記述する分子気体力学との包括的統合を行い、非線形非平衡流体力学を確立することが本研究の目的であった。これを実現すべく、1.凝縮相と接する蒸気の非定常非平衡流動に対する一般的な定式化、2.線形化されたBoltzmann方程式に内在する双対性に関する理論研究の非定常問題への深化、3.ナノスケールの液体の流動現象への巨視的流体力学の適用可能性の問題の精密化、4.混合流体の気液界面の分子動力学解析などを行なって、重要な成果を得た。これらの成果を基礎として、非線形非平衡流体力学の構築を継続している。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (16件) (うち招待講演 7件)

  • [雑誌論文] Measurements of the evaporation coefficient of water using sound resonance2013

    • 著者名/発表者名
      Shigeto Nakamura and Takeru Yano
    • 雑誌名

      Proceedings of 8th World conference on Experimental Heat Transfer, Fluid Mechanics, and Thermodynamics

      巻: CD-ROM

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Numerical demonstration of the reciprocity among elemental relaxation and driven-flow problems for a rarefied gas in a channel2012

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Takata and Masashi Oishi
    • 雑誌名

      Physics of Fluids

      巻: 24 ページ: 12003-12003

    • NAID

      120004920390

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Unsteady flows in Io's atmosphere caused by condensation and sublimation during and after eclipse : Numerical study based on a model Boltzmann equation2012

    • 著者名/発表者名
      Shingo Kosuge, Kazuo Aoki, and Takeshi Inoue, David B.Goldstein, and Philip L.Varghese
    • 雑誌名

      Icarus

      巻: 221 ページ: 658-669

    • NAID

      120004996270

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Linear theory of sound waves with evaporation and condensation2012

    • 著者名/発表者名
      Masashi Inaba, Takeru Yano, and Masao Watanabe
    • 雑誌名

      Fluid Dynamics Research

      巻: 44 ページ: 25506-25506

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Nonlinear Resonant Gas Oscillation Accompanied with Evaporation and Condensation2012

    • 著者名/発表者名
      Masashi Inaba
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings

      巻: 1501 ページ: 53-58

    • DOI

      10.1063/1.4769471

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Dynamics Study of Nonequilibrium Processes of Evaporation and Condensation at a Vapor-liquid Interface2012

    • 著者名/発表者名
      Takeru Yano
    • 雑誌名

      28TH INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON RAREFIED GAS DYNAMICS 2012, AIP Conf. Proc.

      巻: 1501 ページ: 926-930

    • DOI

      10.1063/1.4769641

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] Molecular Dynamics Study of Sound Propagation in a Gas2012

    • 著者名/発表者名
      Takeru Yano
    • 雑誌名

      NONLINEAR ACOUSTICS STATE-OF-THE-ART AND PERSPECTIVES: 19th International Symposium on Nonlinear Acoustics, AIP Conf. Proc.

      巻: 1474 ページ: 75-78

    • DOI

      10.1063/1.4749302

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] Numerical demonstration of the reciprocity among elemental relaxation and driven-flow problems for a rarefied gas in a channel2012

    • 著者名/発表者名
      S.Takata, M.Oishi
    • 雑誌名

      Physics of Fluids

      巻: 24 号: 1 ページ: 12003-12003

    • DOI

      10.1063/1.3678308

    • NAID

      120004920390

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Linear theory of sound waves with evaporation and condensation2012

    • 著者名/発表者名
      M.Inaba, T.Yano, M Watanabe
    • 雑誌名

      Fluid Dynamics Research

      巻: 44 号: 2 ページ: 25506-25506

    • DOI

      10.1088/0169-5983/44/2/025506

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Molecular dynamics study of instability of nano-liquid column2013

    • 著者名/発表者名
      Takeru Yano and Taichi Murakami
    • 学会等名
      66th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics
    • 発表場所
      Pittsburgh, USA
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Ar-Ne 混合系の気液平衡状態に関する分子動力学計算2013

    • 著者名/発表者名
      山口恭平, 稲葉匡司, 矢野 猛
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2013
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Measurements of the evaporation coefficient of water using sound resonance2013

    • 著者名/発表者名
      Shigeto Nakamura and Takeru Yano
    • 学会等名
      8th World conference on Experimental Heat Transfer, Fluid Mechanics, and Thermodynamics
    • 発表場所
      Lisbon, Portugal
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Molecular dynamics study of instability of nano-liquid column2013

    • 著者名/発表者名
      Takeru Yano and Taichi Yazaki
    • 学会等名
      66th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics
    • 発表場所
      Pittsburgh, Pennsylvania
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Reciprocity among elemental relaxation and driven-flow problems in the kinetic theory of gases2012

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Takata
    • 学会等名
      Spring School on Kinetic Theory and Fluid Mechanics
    • 発表場所
      Lyon, France
    • 年月日
      2012-03-26
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Reciprocity among elemental relaxation and driven-flow problems in the kinetic theory of gases2012

    • 著者名/発表者名
      S.Takata
    • 学会等名
      Spring School on Kinetic Theory and Fluid Mechanics
    • 発表場所
      Lyon, France(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Nonlinear resonant gas oscillation accompanied with evaporation and condensation2012

    • 著者名/発表者名
      Masashi Inaba, Takeru Yano, Kazumichi Kobayashi, and Masao Watanabe
    • 学会等名
      28th International Symposium on Rarefied Gas Dynamics
    • 発表場所
      Zaragoza, Spain
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Molecular dynamics study of nonequilibrium processes of evaporation and condensation at a vapor-liquid interface2012

    • 著者名/発表者名
      Takeru Yano
    • 学会等名
      28th International Symposium on Rarefied Gas Dynamics
    • 発表場所
      Zaragoza, Spain
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Kinetic theory of linear and weakly nonlinear sound wave problems with evaporation and condensation2012

    • 著者名/発表者名
      Takeru Yano
    • 学会等名
      Conference on Kinetic Theory and Related Fields : Theoretical and Numerical Approaches
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Nonlinear Resonant Gas Oscillation Accompanied with Evaporation and Condensation2012

    • 著者名/発表者名
      Takeru Yano
    • 学会等名
      28th International Symposium on Rarefied Gas Dynamics
    • 発表場所
      Zaragoza, Spain
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Kinetic theory of linear and weakly nonlinear sound wave problems with evaporation and condensation2012

    • 著者名/発表者名
      Takeru Yano
    • 学会等名
      Conference on "Kinetic Theory and Related Fields: Theoretical and Numerical Approaches"
    • 発表場所
      京都大学、京都市左京区
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Reciprocity among elemental relaxation and driven-flow problems in the kinetic theory of gases2011

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Takata
    • 学会等名
      8th East Asia Conference on Partial Differential Equations
    • 発表場所
      POSTECH, Korea
    • 年月日
      2011-12-19
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Reciprocity among elemental relaxation and driven-flow problems in the kinetic theory of gases2011

    • 著者名/発表者名
      S.Takata
    • 学会等名
      8th East Asia Conference on Partial Differential Equations
    • 発表場所
      POSTECH, Korea(招待講演)
    • 年月日
      2011-12-19
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Reciprocity among elemental relaxation and driven-flow problems for a rarefied gas2011

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Takata
    • 学会等名
      Workshop on Boltzmann Models in Kinetic Theory
    • 発表場所
      Brown University, USA
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] General linear theory for sound waves accompanied with evaporation and condensation2011

    • 著者名/発表者名
      Masashi Inaba, Takeru Yano, and Masao Watanabe
    • 学会等名
      64th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics
    • 発表場所
      Baltimore, USA
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Reciprocity among elemental relaxation and driven-flow problems for a rarefied gas2011

    • 著者名/発表者名
      S.Takata
    • 学会等名
      Workshop on Boltzmann Models in Kinetic Theory
    • 発表場所
      Brown University, USA(招待講演)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2019-07-29  

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