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非対称撹拌を含む流体混合理論の一般化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 24560920
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 化工物性・移動操作・単位操作
研究機関横浜国立大学

研究代表者

仁志 和彦  横浜国立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20262412)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードミキシング / 流脈面 / 偏心撹拌 / 数値混合実験 / 完全邪魔板条件 / 撹拌所要動力 / 水平荷重 / 混合 / 非対称撹拌 / 混合指標 / 撹拌 / 流脈
研究成果の概要

本研究では層流から乱流に至る広範囲の流動状態における混合を説明する一般化した理論の構築を目指した。
層流混合に関しては、撹拌槽の流脈面を実験的あるいは数値的に検討し、その構造を定量化する指標を提案し、層流混合における混合過程、速度と相関できることを明らかにした。
遷移、乱流状態における混合については、パドル翼および大型特殊翼の非対称撹拌について撹拌所要動力、翼に作用する水平荷重の経時変化を検討した。同データを解析することで、混合作用を流脈面構造と関連する対流混合作用と乱流変動に基づく乱流拡散混合作用に分離し、それぞれの混合作用の定量的な議論を可能とした。

報告書

(5件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2016 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (28件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Torque and Horizontal Load on an Agitating Shaft in an Eccentric Mixer with a MAXBLEND Impeller in a Turbulent State2016

    • 著者名/発表者名
      Nishi, K., K. Sonoda, R. Misumi, M. Kaminoyama
    • 雑誌名

      J. Chem. Eng. Japan

      巻: 49 ページ: 000-000

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effects of Impeller Type on Mixing Performance in Continuous Laminar Flow2014

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, Y., R. Misumi, K. Nishi, M. Kaminoyama
    • 雑誌名

      J. Chem. Eng. Japan

      巻: 47 ページ: 805-814

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mixing Performance Evaluation in Continuous Laminar Flow2014

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, Y., R. Misumi, K. Nishi, M. Kaminoyama
    • 雑誌名

      J. Chem. Eng. Japan

      巻: 47 ページ: 363-372

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Power Consumption and Mixing Performance of an Eccentrically Located Maxblend Impeller2014

    • 著者名/発表者名
      K. Nishi, N. Enya, R. Misumi, M. Kaminoyama
    • 雑誌名

      JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN

      巻: 47 号: 2 ページ: 146-150

    • DOI

      10.1252/jcej.13we109

    • NAID

      130003390871

    • ISSN
      0021-9592, 1881-1299
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 撹拌翼周りの流動現象2016

    • 著者名/発表者名
      仁志和彦
    • 学会等名
      化学工学会粒子流体プロセス部会ミキシング技術分科会東日本サロン
    • 発表場所
      群馬県高崎市
    • 年月日
      2016-01-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Effect of double stage paddle impeller setting conditions on structure of streak lobe in laminar mixing vessel2015

    • 著者名/発表者名
      Hayashi, M., K. Nishi, R. Misumi, M. Kaminoyama
    • 学会等名
      16th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress (APCChE 2015)
    • 発表場所
      Melbourne (Australia)
    • 年月日
      2015-09-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Starting torque and flow dynamics of vertical paddle impellers2015

    • 著者名/発表者名
      Nishi, K., Y. Bando, R. Misumi, M. Kaminoyama
    • 学会等名
      16th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress (APCChE 2015)
    • 発表場所
      Melbourne (Australia)
    • 年月日
      2015-09-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 撹拌翼からの流れと諸現象2015

    • 著者名/発表者名
      仁志和彦
    • 学会等名
      化学工学会第47回秋季大会
    • 発表場所
      北海道札幌市
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 垂直パドル翼を用いた偏心撹拌における軸トルクと翼に作用する水平荷重の検討2015

    • 著者名/発表者名
      田辺仁,三角隆太,仁志和彦,上ノ山周
    • 学会等名
      化学工学会第47回秋季大会
    • 発表場所
      北海道札幌市
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 大型翼を用いた偏心撹拌2015

    • 著者名/発表者名
      仁志和彦,三角 隆太,上ノ山 周
    • 学会等名
      化学工学会第80年会
    • 発表場所
      東京 芝浦工大
    • 年月日
      2015-03-19 – 2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 層流撹拌槽内における二段パドル翼の設置条件が流脈面構造に及ぼす影響2015

    • 著者名/発表者名
      林萌夏,三角 隆太,仁志 和彦,上ノ山 周
    • 学会等名
      化学工学会第80年会
    • 発表場所
      東京 芝浦工大
    • 年月日
      2015-03-19 – 2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 撹拌翼の起動トルクと翼形状の関係2015

    • 著者名/発表者名
      仁志 和彦,坂東 祐真,三角 隆太,上ノ山 周
    • 学会等名
      化学工学会第80年会
    • 発表場所
      東京 芝浦工大
    • 年月日
      2015-03-19 – 2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 垂直パドル翼偏心撹拌における軸トルクと翼に作用する水平荷重に及ぼす撹拌条件の影響2015

    • 著者名/発表者名
      田辺仁,仁志和彦,三角隆太,上ノ山周
    • 学会等名
      第17回化学工学会学生発表会
    • 発表場所
      八戸 八戸高専
    • 年月日
      2015-03-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 層流撹拌槽内における単段および二段パドル翼の流脈面構造の定量化2014

    • 著者名/発表者名
      林 萌夏,三角 隆太,仁志 和彦,上ノ山 周
    • 学会等名
      化学工学会第46回秋季大会
    • 発表場所
      福岡 九州大学
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 垂直パドル翼の起動トルクに及ぼす翼形状および液粘度の影響2014

    • 著者名/発表者名
      坂東 佑真,仁志 和彦,三角 隆太,上ノ山 周
    • 学会等名
      化学工学会第46回秋季大会
    • 発表場所
      福岡 九州大学
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 垂直パドル翼に作用する水平荷重に及ぼす翼形状および液粘度の影響2014

    • 著者名/発表者名
      二宮 和大,三角 隆太,仁志 和彦,上ノ山 周
    • 学会等名
      化学工学会第46回秋季大会
    • 発表場所
      福岡 九州大学
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Horizontal Load on Agitating Shaft of Eccentric Mixing using Maxblend Impeller2014

    • 著者名/発表者名
      K. Nishi, K. Sonoda, R. Misumi and M. Kaminoyama
    • 学会等名
      International Symposium on Mixing in Industrial Processes VIII (ISMIP8)
    • 発表場所
      Melbourne (Australia)
    • 年月日
      2014-09-15 – 2014-09-17
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Study of the Starting Torque of Vertical Paddle Impellers2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Bando, K. Nishi, R. Misumi and M. Kaminoyama
    • 学会等名
      International Symposium on Mixing in Industrial Processes VIII (ISMIP8)
    • 発表場所
      Melbourne (Australia)
    • 年月日
      2014-09-15 – 2014-09-17
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Study of the Starting Torque of Vertical Paddle Impellers2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Bando, K. Nishi, R. Misumi, M. Kaminoyama
    • 学会等名
      International Symposium on Mixing in Industrial Processes VIII
    • 発表場所
      Melbourne, Australia
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Horizontal Load on Agitating Shaft of Eccentric Mixing using MAXBLEND Impeller2014

    • 著者名/発表者名
      K. Nishi, K. Sonoda, R. Misumi, M. Kaminoyama
    • 学会等名
      International Symposium on Mixing in Industrial Processes VIII
    • 発表場所
      Melbourne, Australia
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] マックスブレンド偏心撹拌における水平荷重2014

    • 著者名/発表者名
      仁志和彦,園田一史,三角隆太,上ノ山周
    • 学会等名
      化学工学会第79年会 (岐阜)
    • 発表場所
      岐阜大学柳戸キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 撹拌槽内における各種垂直パドル翼に作用する水平荷重に関する定量的検討2014

    • 著者名/発表者名
      二宮和大,三角隆太,仁志和彦,上ノ山周
    • 学会等名
      第16回化学工学会学生発表会(東京大会)
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 数値流動解析を用いた層流撹拌槽内における流脈面構造の定量化に関する検討2014

    • 著者名/発表者名
      林萌夏,三角隆太,仁志和彦,上ノ山周
    • 学会等名
      第16回化学工学会学生発表会(東京大会)
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Potential of an asymmetrical agitation in industrial mixing2013

    • 著者名/発表者名
      K. Nishi
    • 学会等名
      7th International Conference of Chemical Engineering on Science and Applications
    • 発表場所
      Banda Aceh, Indonesia
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Torque and Horizontal Load on an Agitating Shaft in an Eccentric Mixer with a MAXBLEND Impeller2013

    • 著者名/発表者名
      K. Nishi, K. Sonoda, R. Misumi, M. Kaminoyama
    • 学会等名
      4th Asian Conference on Mixing
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Mixing in Chemical Engineering2013

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiko Nishi
    • 学会等名
      Chemical Engineering on Science and Applications
    • 発表場所
      Bandaaceh-aceh, INDONESIA
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Torque and Horizontal Load on an Agitating Shaft in an Eccentric Mixer with a Maxblend Impeller2013

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiko Nishi, Kazufumi Sonoda, Ryuta Misumi, Meguru Kaminoyama
    • 学会等名
      4th Asian Conference on Mixing
    • 発表場所
      Beijing, CHINA
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] マックスブレンド偏心撹拌槽における動力および混合時間に及ぼすスケールアップの影響2013

    • 著者名/発表者名
      園田 一史 、仁志 和彦、三角 隆太、上ノ山 周
    • 学会等名
      化学工学会第78年会
    • 発表場所
      大阪
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 流脈面の可視化観測に基づく撹拌槽内における混合過程の定量的検討2013

    • 著者名/発表者名
      寺西 瞳、仁志 和彦、三角 隆太、上ノ山 周
    • 学会等名
      化学工学会学生発表会(米沢大会)
    • 発表場所
      米沢
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Power Consumption and Mixing Performance of an Eccentrically Located MAXBLEND Impeller2012

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiko Nishi, Naoki Enya, Ryuta Misumi, Meguru Kaminoyama
    • 学会等名
      International Workshop on Process Intensification 2012
    • 発表場所
      Seoul, KOREA
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 中高粘度液を対象としたマックスブレンド翼偏心撹拌における流動状態と混合性能2012

    • 著者名/発表者名
      仁志 和彦、三角 隆太、上ノ山 周
    • 学会等名
      化学工学会第44回秋季大会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] マックスブレンド翼付き偏心撹拌槽における軸トルクおよび翼への水平荷重の計測2012

    • 著者名/発表者名
      園田 一史 、仁志 和彦、三角 隆太、上ノ山 周
    • 学会等名
      化学工学会横浜大会
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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