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乱流摩擦抵抗低減のためのポリマー溶出界面の研究開発

研究課題

研究課題/領域番号 25249129
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 船舶海洋工学
研究機関国立研究開発法人 海上技術安全研究所

研究代表者

安藤 裕友  国立研究開発法人 海上技術安全研究所, その他部局等, 上席研究員 (70462869)

研究分担者 増田 光俊  国立研究開発法人産業総合研究所, その他部局等, 研究員 (70358000)
岩本 薫  国立大学法人東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50408712)
川島 英幹  国立研究開発法人海上技術安全研究所, その他部局等, 研究員 (20450679)
宮田 修  国立研究開発法人海上技術安全研究所, その他部局等, 研究員 (10450678)
高橋 千織  国立研究開発法人海上技術安全研究所, その他部局等, 研究員 (40399530)
関 庸之  国立研究開発法人海上技術安全研究所, その他部局等, 研究員 (20645220)
友弘 智  国立研究開発法人海上技術安全研究所, その他部局等, 研究員 (70761039)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
46,930千円 (直接経費: 36,100千円、間接経費: 10,830千円)
2015年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2014年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2013年度: 34,840千円 (直接経費: 26,800千円、間接経費: 8,040千円)
キーワード船底摩擦低減 / ソフトマター / ポリマー会合
研究成果の概要

本研究では乱流中の壁面に掛かる摩擦抵抗を低減させるためにポリマー溶出界面を創出することを考えた.これは,乱流中にポリマーを添加することにより摩擦抵抗低減が生じるトムズ効果を応用した技術である.しかし,摩擦抵抗低減メカニズムは、十分に解明されていないため適切なポリマー溶出界面を創出することが難しい.そこで,ポリマー・乱流相互作用としてのトムズ効果のメカニズムを解明し,適切な会合特性をもつポリマーと溶出機構制御の基礎の確立を目指した.主な成果は,ポリマー会合体をマルチビーズ・バネ・ダンパモデルで表現した直接数値シミュレーションでポリマー会合体と乱流との相互作用を評価できる計算手法を開発した.

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] 離散要素モデルが粘弾性流体の伸張変形に与える影響2016

    • 著者名/発表者名
      藤村将成,守裕也,岩本薫,村田章,増田光俊,安藤裕友
    • 雑誌名

      流体力学会誌「ながれ」

      巻: 第35巻

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Energy Transfer between Turbulent Structures and Polymer in Drag-Reducing Channel Flow by Using Beads-Spring-Dashpot Chain Model2015

    • 著者名/発表者名
      M. Fujimura, H. Mamori, K. Iwamoto, A. Murata, M. Masuda and H. Ando
    • 雑誌名

      Turbulence, Heat and Mass Transfer

      巻: -

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Friction-Drag Reduction Effect in Wall Turbulence with Fluorescently-Labeled Polymer2015

    • 著者名/発表者名
      T. Atsumi, H. Mamori, K. Iwamoto, A. Murata, H. Ando, M. Masuda and M.Wada
    • 雑誌名

      Turbulence, Heat and Mass Transfer

      巻: -

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 離散要素モデルが粘弾性流体の伸張変形に与える影響2015

    • 著者名/発表者名
      藤村将成
    • 学会等名
      第29回数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Relationship between polymer stress and elongational deformation in drag reducing turbulent flow2015

    • 著者名/発表者名
      藤村将成
    • 学会等名
      The Fourth International Education Forum on Environment and Energy Science
    • 発表場所
      ハワイ
    • 年月日
      2015-12-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 壁乱流における摩擦抵抗低減効果を有する蛍光修飾ポリマーの可視化2015

    • 著者名/発表者名
      渥美宝
    • 学会等名
      日本機械学会 第93期流体工学部門講演会
    • 発表場所
      東京理科大学 葛飾キャンパス
    • 年月日
      2015-11-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Energy Transport between Turbulent Structures and Polymer in Drag-Reducing Channel Flow by Using Beads-Spring-Dashpot Chain Model2015

    • 著者名/発表者名
      藤村正成
    • 学会等名
      8th International Symposium on Turbulence, Heat and Mass Transfer
    • 発表場所
      サラエボ,ボスニア・ヘルツェゴビナ
    • 年月日
      2015-09-15 – 2015-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Friction-Drag Reduction Effect in Wall Turbulence with Fluorescently-Labeled Polymer2015

    • 著者名/発表者名
      渥美 宝
    • 学会等名
      8th International Symposium on Turbulence, Heat and Mass Transfer
    • 発表場所
      サラエボ,ボスニア・ヘルツェゴビナ
    • 年月日
      2015-09-15 – 2015-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Spring-Damper Chain Elements with Two Different Lengths upon Drag Reduction in Turbulent Channel Flow2015

    • 著者名/発表者名
      藤村正成
    • 学会等名
      AJK2015-FED
    • 発表場所
      ソウル,韓国
    • 年月日
      2015-07-26 – 2015-07-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Spring-Damper Chain Elements with Two Different Lengths upon2015

    • 著者名/発表者名
      藤村将成
    • 学会等名
      ASME-JSME-KSME Joint Fluids Engineering Conference 2015
    • 発表場所
      ソウル
    • 年月日
      2015-07-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 魚類に学ぶ界面摩擦低減技術2015

    • 著者名/発表者名
      増田光俊
    • 学会等名
      第7回産総研ナノシステム連携促進フォーラム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-01-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Numerical Simulation of Drag-Reducing Turbulent Channel Flow with Spring-Damper Chain Elements2014

    • 著者名/発表者名
      藤村正成
    • 学会等名
      The Third International Education Forum on Environment and Energy Science
    • 発表場所
      オーストラリア,パース
    • 年月日
      2014-12-12 – 2014-12-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 流体摩擦抵抗の低減効果を示すセルロース誘導体とその会合挙動2014

    • 著者名/発表者名
      増田光俊
    • 学会等名
      高分子討論会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] セルロース誘導体の水溶液中での会合と流体摩擦抵抗の低減効果2014

    • 著者名/発表者名
      増田 光俊
    • 学会等名
      レオロジー学会第41年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-05-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ポリマーによる摩擦抵抗低減を目的とした平行平板間乱流のPIV計測2014

    • 著者名/発表者名
      渥美 宝
    • 学会等名
      関東学生会第53回学生員卒業論文研究発表講演会
    • 発表場所
      東京農工大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ポリアクリルアミドの溶解過程にみられる流体摩擦抵抗の低減増大現象の解析2013

    • 著者名/発表者名
      増田光俊
    • 学会等名
      第61回高分子討論会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ポリアクリルアミドの溶解過程にみられる流体摩擦抵抗の低減増大効果2013

    • 著者名/発表者名
      増田光俊
    • 学会等名
      第61回レオロジー討論会
    • 発表場所
      山形大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 平行平板間乱流中の離散多自由度モデルによるトムズ効果の数値計算2013

    • 著者名/発表者名
      守裕也
    • 学会等名
      日本機械学会 第26回計算力学講演会
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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