液面上パルス放電が誘起する気液界面反応場の時空間マルチスケール解析とその高度制御

• 研究課題/領域番号: 24K00860
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分21010:電力工学関連
• 研究機関: 岩手大学
• 研究代表者: 高橋 克幸 岩手大学, 理工学部, 准教授 (00763153)
• 研究分担者: 高木 浩一 岩手大学, 理工学部, 教授 (00216615) ; 馬渕 拓哉 東北大学, 流体科学研究所, 助教 (10795610) ; 竹内 希 東京工業大学, 工学院, 准教授 (80467018)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2026年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2025年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2024年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
• キーワード: 水面上パルス放電 / パルスパワー / 気液界面 / ラジカル / 時空間マルチスケール解析

研究開始時の研究の概要

本研究の目的は、液面上パルス放電が誘起する局所的な気液界面反応場を、放電の緩和・履歴現象の観測および、流体・化学計算と分子動力学計算の連携による、時空間マルチスケール解析によってその振る舞いを明らかにすることである。独自のパルス放電発生システムを用い、気液界面に残留した放電生成粒子と温度上昇による放電の発生と気液界面反応を観測する。これを元に、分子動力学計算により得られた粒子流動モデルを相乗した流体力学・化学反応計算よって、放電生成粒子や電界・温度、誘導される化学反応の時空間分布を可視化する。これにより、気液界面反応場での物理・化学現象の振る舞いを紐解く。