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混相乱流の摩擦低減マッピング

研究課題

研究課題/領域番号 24860001
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 流体工学
研究機関北海道大学

研究代表者

大石 義彦  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (90617078)

研究期間 (年度) 2012-08-31 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード流体工学 / 省エネルギー / 乱流 / 摩擦抵抗低減 / 混相流 / 気泡 / 計測
研究概要

以下の3つの項目について成果が得られた。
本研究ではt-y投影画像解析法を開発し、個々の固体粒子や気泡の運動の軌跡を基に乱流イベントや気泡運動の定量化が可能となった。これにより、乱流イベントと気泡運動に関する整理を行った。本研究では(1)直接計測により乱流時の摩擦抵抗低減結果を確認した。(2)せん断応力の結果からバースティングに起因するスパイク状の変動が測定されたが、気泡流ではその変動が一掃され、歪度の小さな変動波形を持つ乱れとなった。(3)単一気泡と気泡群の摩擦抵抗特性が明らかになった。以上により、摩擦抵抗低減マップの作成において気泡クラスタの影響を考慮したマップを新たに作成した。

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (34件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] Horizontal turbulent channel flow interacted by a single large bubble2014

    • 著者名/発表者名
      Y.OISHI, Y.MURAI
    • 雑誌名

      Experimental Thermal and Fluid Science

      巻: Vol. 55 ページ: 128-139

    • DOI

      10.1016/j.expthermflusci.2014.02.022

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] シリコンオイルによる水平チャネル内気泡流の摩擦抵抗特性(第1報摩擦抵抗計測とゲイン評価)2014

    • 著者名/発表者名
      大石義彦,村井祐一,田坂裕司
    • 雑誌名

      混相流

      巻: 28巻1号 ページ: 71-80

    • NAID

      40020033797

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] シリコンオイルによる水平チャネル内気泡流の摩擦抵抗特性(第2報壁面せん断応力の時間変動解析)2014

    • 著者名/発表者名
      大石義彦,村井祐一,田坂裕司
    • 雑誌名

      混相流

      巻: 28巻1号 ページ: 81-89

    • NAID

      40020033841

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] シリコンオイルによる水平チャネル内気泡流の摩擦抵抗特性(第1報 摩擦抵抗計測とゲイン評価)2014

    • 著者名/発表者名
      大石義彦,村井祐一,田坂裕司
    • 雑誌名

      混相流

      巻: 28 ページ: 71-80

    • NAID

      40020033797

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] シリコンオイルによる水平チャネル内気泡流の摩擦抵抗特性(第2報 壁面せん断応力の時間変動解析)2014

    • 著者名/発表者名
      大石義彦,村井祐一,田坂裕司
    • 雑誌名

      混相流

      巻: 28 ページ: 81-89

    • NAID

      40020033841

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 水平チャネル内気液二相乱流の可視化(特集記事)2012

    • 著者名/発表者名
      村井祐一,田坂裕司,大石義彦
    • 雑誌名

      可視化情報学会誌

      巻: 32(126) ページ: 19-22

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 水平チャネル内気液二相乱流の可視化2012

    • 著者名/発表者名
      村井祐一,田坂裕司,大石義彦
    • 雑誌名

      可視化情報学会誌

      巻: 32 ページ: 19-22

    • NAID

      10030770875

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Ultrasound Detection of Wall-Travelling Bubbles for Diagnosis of Drag Reduction2014

    • 著者名/発表者名
      H.PARK, H.KAYUKAWA, Y.OISHI, Y.TASAKA, Y.MURAI
    • 学会等名
      9th International Symposium on Ultrasonic Doppler Methods for Fluid Mechanics and Fluid Engineering ISUD-9
    • 発表場所
      Strasbourg, France
    • 年月日
      2014-08-27
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Measurement of Bubble cluster formed in a horizontal Turbulent channel flow2014

    • 著者名/発表者名
      Y.OISHI, T.Tasaka, Y.Murai, Y.Tohge
    • 学会等名
      16th International Symposium on Flow Visualization 2014 Okinawa
    • 発表場所
      Okinawa, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Flow Visualization Around Bubble Generating Hydrofoiles2014

    • 著者名/発表者名
      I.KUMAGAI, T.TUKAHARA, M.OGATA, H.SAKAMAKI, T.OZAKI, Y.OISHI, Y.MURAI
    • 学会等名
      16th International Symposium on Flow Visualization 2014 Okinawa
    • 発表場所
      Okinawa, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Experiments on bubble generation by a hydrofoil moving beneath the water surface for reducing ship drag2013

    • 著者名/発表者名
      I.KUMAGAI, Y.MURAI, Y.TAKAHASHI, H.SAKAMAKI, T.TSUKAHARA, T.OZAKI, Y.TASAKA, Y.OISHI
    • 学会等名
      16th International Symposium on Flow Visualization 2014 Okinawa
    • 発表場所
      Guangzhou, China
    • 年月日
      2013-12-13
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Time-Resolved Measurement of Frictional Drag Reduction by Bubbles with Void Waves2013

    • 著者名/発表者名
      Y.OISHI, T.WATAMURA, Y.TASAKA, Y.MURAI
    • 学会等名
      The 12th International Symposium on Fluid Control, Measurement and Visualization (FLCOME2013)
    • 発表場所
      Nara, Japan(OS8-03-2)
    • 年月日
      2013-11-18
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 水平乱流チャネルにおける気泡クラスタリングの定量的可視化2013

    • 著者名/発表者名
      大石義彦,峠幸寛,藤野進悟,田坂裕司,村井祐一
    • 学会等名
      混相流シンポジウム2013, USB
    • 発表場所
      信州大,長野
    • 年月日
      2013-08-09
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] フレークタイプトレーサに対する2色光源による渦構造の可視化~混相流の観点から~2013

    • 著者名/発表者名
      村井祐一,朴炫珍,大石義彦,田坂裕司
    • 学会等名
      第41回可視化情報シンポジウム
    • 発表場所
      工学院大,東京
    • 年月日
      2013-07-16
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Dynamic 1D-2C PTV for boundary layer measurement2013

    • 著者名/発表者名
      Y.OISHI and Y.MURAI
    • 学会等名
      The 10th International Symposium on Particle Image Velocimetry PIV2013, USB
    • 発表場所
      Delft, Netherlands
    • 年月日
      2013-07-01
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Clustering of Air Bubbles Injected in Horizontal Channel Flow2013

    • 著者名/発表者名
      Y.OISHI, Y.TOHGE, Y.TASAKA and Y.MURAI
    • 学会等名
      International Conference on Multiphase Flow 2013, ICMF2013-584 USB
    • 発表場所
      Jeju, Koria(pp.1-6)
    • 年月日
      2013-05-26
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 壁面近傍をスライドする気泡クラスタ内での気泡間相互作用の計測2013

    • 著者名/発表者名
      大石義彦,北川石英,田坂裕司,村井祐一
    • 学会等名
      第62回理論応用力学講演会講演論文集(USB)
    • 発表場所
      東工大,東京(No. OS02-10, pp.1-2)
    • 年月日
      2013-03-06
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 水中翼を用いた気泡発生法のメカニズムとその二相流の物理2013

    • 著者名/発表者名
      熊谷一郎,酒巻春輝,佐藤慧弥,大石義彦,田坂裕司,村井祐一
    • 学会等名
      第62回理論応用力学講演会講演論文集(USB)
    • 発表場所
      東工大,東京(No. OS02-05, pp.1-2)
    • 年月日
      2013-03-06
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Experiments on bubble generation by a hydrofoil moving beneath the water surface for reducing ship drag2013

    • 著者名/発表者名
      I.KUMAGAI, Y.MURAI, Y.TAKAHASHI, H.SAKAMAKI, T.TSUKAHARA, T.OZAKI, Y.TASAKA, Y.OISHI
    • 学会等名
      The 8th International Symposium on Measurement Techniques for Multiphase Flows
    • 発表場所
      Guangzhou, Chaina
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Time-Resolved Measurement of Frictional Drag Reduction by Bubbles with Void Waves2013

    • 著者名/発表者名
      Y.OISHI, T.WATAMURA, Y.TASAKA, Y.MURAI
    • 学会等名
      The 12th International Symposium on Fluid Control, Measurement and Visualization (FLCOME2013)
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Effective Viscosity of Bubbly Liquid Accompanied by Non-Equilibrium Bubble Deformations2013

    • 著者名/発表者名
      T.KIMURA, T.SHIRATORI, Y.OISHI, I.KUMAGAI, Y.TASAKA, YMURAI
    • 学会等名
      The 12th International Symposium on Fluid Control, Measurement and Visualization (FLCOME2013)
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Flows and Interfacial Deformations around a Towing Hydrofoil beneath a Free Surface2013

    • 著者名/発表者名
      H.SAKAMAKI,I.KUMAGAI,Y.OISHI,Y.TASAKA,Y. MURAI,
    • 学会等名
      4th International Conference on Jets, Wakes and Separated Flows, (ICJWSF-2013)
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 水平乱流チャネルにおける気泡クラスタリングの定量的可視化2013

    • 著者名/発表者名
      大石義彦,峠幸寛,藤野進悟,田坂裕司,村井祐一
    • 学会等名
      混相流シンポジウム2013
    • 発表場所
      信州大学 (長野)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Dynamic 1D-2C PTV for boundary layer measurement2013

    • 著者名/発表者名
      Y.OISHI and Y.MURAI
    • 学会等名
      The 10th International Symposium on Particle Image Velocimetry PIV2013
    • 発表場所
      Delft,Nehterland
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Clustering of Air Bubbles Injected in Horizontal Channel Flow2013

    • 著者名/発表者名
      Y.OISHI, Y.TOHGE, Y.TASAKA and Y.MURAI
    • 学会等名
      International Conference on Multiphase Flow 2013
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] フレークタイプトレーサに対する2色光源による渦構造の可視化~混相流の観点から~2013

    • 著者名/発表者名
      村井祐一,朴炫珍,大石義彦,田坂裕司
    • 学会等名
      第41回可視化情報シンポジウム
    • 発表場所
      工学院大学(東京)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 壁面近傍をスライドする気泡クラスタ内での気泡間相互作用の計測2013

    • 著者名/発表者名
      大石義彦,北川石英,田坂裕司,村井祐一
    • 学会等名
      第62回理論応用力学講演会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス (東京都)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 水中翼を用いた気泡発生法のメカニズムとその二相流の物理2013

    • 著者名/発表者名
      熊谷一郎,酒巻春輝,佐藤慧弥,大石義彦,田坂裕司,村井祐一
    • 学会等名
      第62回理論応用力学講演会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス (東京都)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Clustering of Air Bubbles Injected in Horizontal Channel Flow2013

    • 著者名/発表者名
      Y.OISHI, Y.TOHGE, Y.TASAKA and Y.MURAI
    • 学会等名
      International Conference on Multiphase Flow 2013
    • 発表場所
      International Convention Center Jeju, (Jeju,Korea)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Dynamic 1D-2C PTV for boundary layer measurement2013

    • 著者名/発表者名
      Y.OISHI, Y.MURAI
    • 学会等名
      The 10th International Symposium on Particle Image Velocimetry PIV2013
    • 発表場所
      Delft University of Technology, (Delft, Netherland)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 亜音速ベンチュリー管内での気泡と液滴の微粒化ダイナミクス2012

    • 著者名/発表者名
      村井祐一,田坂裕司,大石義彦
    • 学会等名
      キャビテーションに関するシンポジウム(第16回)
    • 発表場所
      金沢大,石川
    • 年月日
      2012-11-23
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 水平チャネル内流れにおける摩擦低減条件での気泡群の挙動2012

    • 著者名/発表者名
      大石義彦,峠幸寛,田坂裕司,村井祐一
    • 学会等名
      日本機械学会第90期日本機械学会流体工学部門講演会講演論文集
    • 発表場所
      同志社大,京都(No.12-40, pp.221-222)
    • 年月日
      2012-11-17
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 境界層中におけるマイクロバブルの挙動の可視化2012

    • 著者名/発表者名
      大石義彦,田坂裕司,村井祐一
    • 学会等名
      日本機械学会北海道支部第51回講演会講演概要集
    • 発表場所
      北見工大,北海道(pp.85-86)
    • 年月日
      2012-10-20
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 微小気泡による抵抗低減船の潮流影響シミュレーション2012

    • 著者名/発表者名
      村井祐一,田坂裕司,大石義彦
    • 学会等名
      日本機械学会北海道支部第51回講演会講演概要集
    • 発表場所
      北見工大,北海道(pp.97-98)
    • 年月日
      2012-10-20
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 旋回翼を用いた揚力型気泡発生装置に関する実験的研究2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤慧弥,熊谷一郎,大石義彦,田坂裕司,村井祐一
    • 学会等名
      日本機械学会北海道支部第51回講演会講演概要集
    • 発表場所
      北見工大,北海道(pp.95-96)
    • 年月日
      2012-10-20
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 亜音速ベンチュリー管内での気泡と液滴の微粒化ダイナミクス2012

    • 著者名/発表者名
      村井祐一,田坂裕司,大石義彦
    • 学会等名
      キャビテーションに関するシンポジウム(第16回)
    • 発表場所
      金沢工業大学 (石川県)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 水平チャネル内流れにおける摩擦低減条件での気泡群の挙動2012

    • 著者名/発表者名
      大石義彦,峠幸寛,田坂裕司,村井祐一
    • 学会等名
      日本機械学会 第90期日本機械学会流体工学部門講演会
    • 発表場所
      同志社大学 今出川キャンパス (京都府)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 水面下の水平移動物体に関する実験CFDハイブリッド解析2012

    • 著者名/発表者名
      村井祐一,熊谷一郎,大石義彦,田坂裕司,大薮 剛志
    • 学会等名
      日本機械学会 第90期日本機械学会流体工学部門講演会
    • 発表場所
      同志社大学 今出川キャンパス (京都市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 境界層中におけるマイクロバブルの挙動の可視化

    • 著者名/発表者名
      大石義彦,田坂裕司,村井祐一
    • 学会等名
      日本機械学会北海道支部第51回講演会
    • 発表場所
      北見工業大学 (北海道)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 微小気泡による抵抗低減船の潮流影響シミュレーション

    • 著者名/発表者名
      村井祐一,田坂裕司,大石義彦
    • 学会等名
      日本機械学会北海道支部第51回講演会
    • 発表場所
      北見工業大学 (北海道)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 旋回翼を用いた揚力型気泡発生装置に関する実験的研究

    • 著者名/発表者名
      佐藤慧弥,熊谷一郎,大石義彦,田坂裕司,村井祐一
    • 学会等名
      日本機械学会北海道支部第51回講演会
    • 発表場所
      北見工業大学 (北海道)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://ring-me.eng.hokudai.ac.jp/oishi/index.html

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] Laboratory for Flow Control

    • URL

      http://ring-me.eng.hokudai.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] Division of Energy and Environmental Systems

    • URL

      http://www.eng.hokudai.ac.jp/edu/div/eneenv/index.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] Laboratory for Flow Control

    • URL

      http://ring-me.eng.hokudai.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] Division of Energy and Environmental Systems

    • URL

      http://www.eng.hokudai.ac.jp/edu/div/eneenv/english/index.html

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2012-11-27   更新日: 2019-07-29  

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