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バイオ繊維懸濁液の抵抗減少効果に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 23560201
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
研究機関首都大学東京

研究代表者

渡辺 敬三  首都大学東京, 理工学研究科, 名誉教授 (20072134)

研究分担者 小方 聡  首都大学東京, 理工学研究科, 准教授 (50315751)
研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2011年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード流体工学 / 内部流 / 円管内流れ / 圧力損失 / バイオ繊維懸濁液 / 抵抗減少効果 / 流泰工学 / 抵抗減少 / 機械工学 / バイオ繊維
研究概要

絹糸,綿糸及び麻糸の長さと直径比であるアスペクト比(l/d)がそれぞれ2.2~13.1,26.3,及び52.0,そして濃度が250~2500ppm範囲の懸濁液に対する円管内圧力損失を測定して,最大20%の抵抗減少効果を得た.また、抵抗減少効果はアスペクト比,懸濁液の濃度及び繊維のヤング率に依存し,ヤング率が供試繊維の中で最も大きな麻糸の懸濁液が最も大きい抵抗減少効果を示すことが明らかにされた.次元解析によって抵抗減少率をアスペクト比,濃度及びヤング率を動圧で除した無次元数の積と相関して実験式を求めた.得られた実験式は実験値と±30%の範囲で一致することが明らかにされた.

報告書

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

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (14件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 界面活性剤水溶液の抵抗減少効果に関する研究(溶液や添加剤が円管内流動に及ぼす影響)2013

    • 著者名/発表者名
      中村大吾,栃木弘,小方聡、渡辺敬三
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(B編)

      巻: 79巻,801号 ページ: 152-160

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 界面活性剤水溶液の抵抗減少効果に関する研究(溶媒や添加剤が円管内流動に及ぼす影響)2013

    • 著者名/発表者名
      中村大吾,栃木 弘,小方 聡,渡邊敬三
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(B編)

      巻: 79巻801号 ページ: 152-160

    • NAID

      130003374825

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 界面活性剤水溶液の抵抗減少効果に関する研究(溶媒や添加剤が円管内流動に及ぼす影響)2013

    • 著者名/発表者名
      中村 大吾,栃木 弘,小方 聡,渡辺 敬三
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: B編 ページ: 1-8

    • NAID

      130003374825

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] バイオ繊維懸濁液の抵抗減少効果2013

    • 著者名/発表者名
      渡辺敬三,小方聡
    • 学会等名
      日本機械学会2013年年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Drag Reduction of Fiber Suspensions2013

    • 著者名/発表者名
      K. Watanabe and S. Ogata
    • 学会等名
      ICFM 2013
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Drag reduction of nata de coco suspensions in circular pipe flow2013

    • 著者名/発表者名
      S. Ogata
    • 学会等名
      ICR&MM
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] バイオ繊維懸濁液の抵抗減少効果2013

    • 著者名/発表者名
      渡邊敬三
    • 学会等名
      日本機械学会2013年度年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Drag Reduction of Fiber Suspensions2013

    • 著者名/発表者名
      Keizo Watanabe
    • 学会等名
      ICFM 2013(International Conference on Fluid Mechanics、2013)
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Drag reduction of nata de coco suspensions in circular pipe flow2013

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Ogata
    • 学会等名
      International conference on rheology and modelling of materials
    • 発表場所
      Miskolc, Hungary
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Flow Properties of Bamboo Fiber Suspensions2012

    • 著者名/発表者名
      T. Kubo and S. Ogata
    • 学会等名
      ASME 2012 IMEC&E
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Laminar Drag Reduction and Its Application2012

    • 著者名/発表者名
      K. Watanabe
    • 学会等名
      Joint ERCOFTAC/PLASMAERO Workshop
    • 発表場所
      Florida, USA
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] バイオポリマーの抵抗減少効果とその応用2012

    • 著者名/発表者名
      渡邊敬三,栃木 弘,小方 聡, 中村大吾
    • 学会等名
      日本機会学会北陸信越支部総会講演会(招待講演)
    • 発表場所
      金沢工業大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 層流抵抗現象効果とその応用

    • 著者名/発表者名
      渡辺敬三
    • 学会等名
      日本機械学会流体工学部門講演会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Laminar Drag Reduction and Its Application

    • 著者名/発表者名
      Keizo Watanabe
    • 学会等名
      Joint ERCOFTAC/PLASMAERO Workshop
    • 発表場所
      Toulouse, France
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Flow properties of bamboo fiber suspensions

    • 著者名/発表者名
      Takuya Kubo and Satoshi Ogata,
    • 学会等名
      ASME 2012 International Mechanical Engineering Congress & Exposition
    • 発表場所
      Houston, USA
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 天然繊維懸濁液の円管内流動に関する研究

    • 著者名/発表者名
      小方 聡, 久保拓也, 藁科 純
    • 学会等名
      日本流体力学会 年会
    • 発表場所
      高知
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 竹繊維懸濁液の抵抗減少効果に関する研究

    • 著者名/発表者名
      久保拓也,小方 聡
    • 学会等名
      日本機械学会2012年度年次大会
    • 発表場所
      金沢
    • 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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