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マイクロチャネルを通る流れによる水の異常流動現象の実験的解明

研究課題

研究課題/領域番号 23560189
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 流体工学
研究機関新潟工業短期大学 (2014)
新潟大学 (2011-2013)

研究代表者

長谷川 富市  新潟工業短期大学, その他部局等, その他 (80016592)

連携研究者 鳴海 敬倫  新潟大学, 自然科学系, 教授 (20143753)
牛田 晃臣  新潟大学, 自然科学系, 助教 (10582976)
研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2011年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードマイクロチャネル / 水 / 流動停止 / 膜 / 電荷 / 空気 / 合成 / 有機物 / 流量減少 / イオン / マイクロ流体 / 流れの停止 / 膜生成 / 生命起源 / 有機物合成 / 国際情報交換 / マイクロオリフィス / 流動 / 流量低減 / 降伏応力 / 二酸化炭素固定 / 疎水性水和 / 静電気
研究成果の概要

直径20マイクロンメータのマイクロオリフィスを通る種々の水について50~1000Paの圧力下で流量を測定した結果、流れは時間と共に減少し最終的に停止した。この停止は超純水の方が水道水よりも短時間で生じた。停止後のオリフィス内には膜が存在する場合が多く、この膜は空気中の無機物から生じた有機物から成り立つことをラマン・IR分析および紫外線照射から明らかにし、流れにより水中に生じた電荷が膜の生成に関わっていることも見出した。纏めると、マイクロオリフィスを通る水は、流れにより生じた電荷の作用により、水中に溶解した空気中の無機物から有機物を合成することが分かった。これは生命の起源に関わるかも知れない。

報告書

(5件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2014 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Effect of mixed nanobubble and microbubble liquids on the washing rate of cloth in an alternating flow2012

    • 著者名/発表者名
      Akiomi Ushida, Tomiichi Hasegawa, and others
    • 雑誌名

      J. of Surfactant and Detergents

      巻: 15(6) 号: 6 ページ: 695-702

    • DOI

      10.1007/s11743-012-1348-x

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Flow Properties of Microbubble/Polyethylene Glycol Mixtures Passing through Orifices and Slits2012

    • 著者名/発表者名
      Akiomi Ushida, Tomiichi Hasegawa, and others
    • 雑誌名

      日本レオロジー学会誌

      巻: 40 号: 2 ページ: 61-68

    • DOI

      10.1678/rheology.40.61

    • NAID

      130004436478

    • ISSN
      0387-1533, 2186-4586
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Drag reduction effect of nanobubble mixture flows through micro-orifices and capillaries2012

    • 著者名/発表者名
      Akiomi Ushida, Tomiichi Hasegawa, and others
    • 雑誌名

      Experimental Thermal and Fluid Science

      巻: 39 ページ: 54-59

    • DOI

      10.1016/j.expthermflusci.2012.01.008

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement and observation of jet thrust for water flow through micro-orifices2012

    • 著者名/発表者名
      Akiomi Ushida, Tomiichi Hasegawa, and others
    • 雑誌名

      J. of Fluids Engineering-Transactions of the ASME

      巻: 134(8) 号: 8

    • DOI

      10.1115/1.4007014

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 管内流れにおけるマイクロバブル水および複雑流体の摩擦損失低減効果2012

    • 著者名/発表者名
      牛田晃臣, 長谷川富市, 鳴海敬倫, 天木桂子, 萱場龍一
    • 雑誌名

      Nihon Reoroji Gakkaishi (J Soc Rheol, Jpn)

      巻: 40(4) ページ: 179-184

    • DOI

      10.1016/j.ijheatfluidflow.2013.01.013

    • NAID

      130001880138

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 小オリフィスを通過するマイクロバブル/希薄高分子混合液のレオロジー特性2012

    • 著者名/発表者名
      牛田晃臣
    • 雑誌名

      化学工学論文集

      巻: 38 号: 1 ページ: 32-38

    • DOI

      10.1252/kakoronbunshu.38.32

    • NAID

      10030160353

    • ISSN
      0386-216X, 1349-9203
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Flow Properties of Several Types of Liquid Flows through Micro-Orifices2011

    • 著者名/発表者名
      Akiomi Ushida
    • 雑誌名

      Journal of Fluid Science and Technology

      巻: 6 号: 6 ページ: 802-811

    • DOI

      10.1299/jfst.6.802

    • NAID

      130000977694

    • ISSN
      1880-5558
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 微小孔および細管を通過する水の流動特性に対するナノバブル混合の効果2011

    • 著者名/発表者名
      牛田晃臣
    • 雑誌名

      化学工学論文集

      巻: 37 号: 5 ページ: 371-376

    • DOI

      10.1252/kakoronbunshu.37.371

    • NAID

      10030159878

    • ISSN
      0386-216X, 1349-9203
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 微小孔を通過するナノバブルを混合した界面活性剤水溶液の流動特性2011

    • 著者名/発表者名
      牛田晃臣
    • 雑誌名

      日本レオロジー学会誌

      巻: 39 号: 4 ページ: 165-172

    • DOI

      10.1678/rheology.39.165

    • NAID

      10030208223

    • ISSN
      0387-1533, 2186-4586
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 微細孔を通過する種々の水の流動特性2014

    • 著者名/発表者名
      長谷川富市、牛田晃臣、鳴海敬倫
    • 学会等名
      第62回レオロジー討論会
    • 発表場所
      福井市交流プラザ
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] マイクロオリフィスを通る水の流量低下現象と動的膜形成2011

    • 著者名/発表者名
      長谷川富市
    • 学会等名
      レオロジー討論会
    • 発表場所
      群馬県桐生市
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Anomalous Decrease in Flow Rates of Micro-Orifice Flows of Water with Increasing the Elapsed Time after Inception of the Flow2011

    • 著者名/発表者名
      Tomiichi Hasegawa
    • 学会等名
      ASME-JSME-KSME Joint Fluids Engineering Conference
    • 発表場所
      静岡県浜松市
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロオリフィスを通る水の特性に関する実験的研究2011

    • 著者名/発表者名
      長谷川富市
    • 学会等名
      日本物理学会第2回計算統計物理学研究会
    • 発表場所
      石川県金沢市
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 水流による細孔内有機膜合成の可能性 - 紫外線照射の影響

    • 著者名/発表者名
      長谷川富市
    • 学会等名
      日本レオロジー学会
    • 発表場所
      山形大学 工学部 米沢市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロオリフィスを流れる水の異常現象

    • 著者名/発表者名
      長谷川富市、鳴海敬倫、牛田晃臣
    • 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
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロオリフィスを流れる水の異常性(界面活性剤の効果)

    • 著者名/発表者名
      長谷川富市、牛田晃臣、鳴海敬倫
    • 学会等名
      第60回レオロジー討論会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロオリフィスを流れる水の異常性と静電気の影響

    • 著者名/発表者名
      長谷川富市、牛田晃臣、鳴海敬倫
    • 学会等名
      日本機械学会 第90期流体工学部門講演会
    • 発表場所
      同志社大学(京都)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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