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複雑流体としての生物系粒子分散系の数値流動解析手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25289032
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 流体工学
研究機関大阪大学

研究代表者

山本 剛宏  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40252621)

連携研究者 小柴 孝  奈良工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (00215237)
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
12,740千円 (直接経費: 9,800千円、間接経費: 2,940千円)
2015年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2014年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2013年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
キーワード複雑流体 / 微生物 / 能動粒子 / 数値計算 / 生物流体 / 分散系 / MPCD
研究成果の概要

本研究では,微生物を自己推進能力をもつ能動粒子として捉え,微生物分散流体を能動粒子分散系と考えることにより複雑流体の一種として扱い,複雑流体に対する数値解析手法やモデリング手法を適用し,新規の数値解析モデルを提案した.ここでは,走光性を有する微細藻類の分散系に対して,連続体モデルと粒子ベースのモデルを提案した.そして,流路内流れや生物対流現象の数値シミュレーションに適用した.また,生物集団を模して,リーダー粒子の存在による流動誘起構造の制御について数値解析を行った.さらに,流動下のバイオフィルムの成長現象についても数値解析した.

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

    (24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、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] A Stochastic Rotation Dynamics Model for Dilute Spheroidal Colloid Suspensions2016

    • 著者名/発表者名
      Takehiro Yamamoto, Shinpei Hirota, Takuya Fujiwara
    • 雑誌名

      日本レオロジー学会誌

      巻: 44

    • NAID

      130005165082

    • 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] Numerical Simulation of the Flows of Phototactic Microalgae Suspensions in an Illuminated Circular Channel2015

    • 著者名/発表者名
      Takehiro Yamamoto
    • 雑誌名

      日本レオロジー学会誌

      巻: 43 ページ: 53-62

    • NAID

      130005097257

    • 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] 複雑流体としての生物粒子分散系の数値解析2015

    • 著者名/発表者名
      山本剛宏
    • 雑誌名

      京都大学数理解析研究所 講究録

      巻: 1940 ページ: 61-67

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Stochastic Rotation Dynamicsを用いた走光性微細藻類分散流体の数値解析モデル2015

    • 著者名/発表者名
      山本剛宏,西口隼人
    • 学会等名
      第29回 数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      九州大学筑紫キャンパス
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] セルオートマトン法を用いた流動下におけるバイオフィルム形成過程の数値解析2015

    • 著者名/発表者名
      藤原拓也,南 貴之,山本剛宏
    • 学会等名
      第29回 数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      九州大学筑紫キャンパス
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 走光性微細藻類分散系の流動挙動の数値シミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      中井光一,山本剛宏
    • 学会等名
      第63回 レオロジー討論会
    • 発表場所
      神戸大学工学部
    • 年月日
      2015-09-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 流動下におけるバイオフィルムの成長挙動の数値シミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      藤原拓也,南 貴之,山本剛宏
    • 学会等名
      第63回 レオロジー討論会
    • 発表場所
      神戸大学工学部
    • 年月日
      2015-09-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Computational Model for Phototactic Microorganism Suspensions using Multi Particle Collision Dynamics2015

    • 著者名/発表者名
      Takehiro Yamamoto
    • 学会等名
      10th Annual European Rheology Conference
    • 発表場所
      La Cite, Nantes, France
    • 年月日
      2015-04-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 磁性流体の MPCD シミュレーションモデルの開発2015

    • 著者名/発表者名
      坂井敏明
    • 学会等名
      日本レオロジー学会 第33回 西日本支部修士発表会
    • 発表場所
      大阪市立大学杉本キャンパス
    • 年月日
      2015-03-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 流動下におけるバイオフィルム挙動の数値シミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      南貴之
    • 学会等名
      日本レオロジー学会 第33回 西日本支部修士発表会
    • 発表場所
      大阪市立大学杉本キャンパス
    • 年月日
      2015-03-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 複雑流体の流動および流動誘起構造の解析2014

    • 著者名/発表者名
      山本剛宏
    • 学会等名
      京都大学数理解析研究所 研究集会「生物流体力学における計測問題」
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所
    • 年月日
      2014-11-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 走光性微細藻類分散系流体の円管内流れの数値解析2014

    • 著者名/発表者名
      山本剛宏、西口隼人
    • 学会等名
      第92期 日本機械学会流体工学部門講演会
    • 発表場所
      富山大学五福キャンパス
    • 年月日
      2014-10-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 複雑流体としての生物系粒子分散系の数値流動解析2014

    • 著者名/発表者名
      山本剛宏
    • 学会等名
      日本機械学会流体工学部門 第15回 複雑流体研究会
    • 発表場所
      富山県民共生センターサンフォルテ
    • 年月日
      2014-10-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 流動下における複雑な流路内でのバイオフィルム挙動の数値シミュレーション2014

    • 著者名/発表者名
      南貴之、山本剛宏
    • 学会等名
      第62回 レオロジー討論会
    • 発表場所
      AOSSA(福井市)
    • 年月日
      2014-10-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] MPCDを用いた磁性流体の数値流動シミュレーション2014

    • 著者名/発表者名
      坂井敏明、山本剛宏
    • 学会等名
      第62回 レオロジー討論会
    • 発表場所
      AOSSA(福井市)
    • 年月日
      2014-10-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Stochastic Rotation Dynamics法を用いた走光性微細藻類分散系の流路内流れの数値解析2014

    • 著者名/発表者名
      山本剛宏、西口隼人
    • 学会等名
      日本流体力学会年会 2014
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2014-09-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 流動下におけるバイオフイルム挙動の数値解析2014

    • 著者名/発表者名
      南貴之
    • 学会等名
      日本機械学会流体工学部門 第14回 複雑流体研究会
    • 発表場所
      同志社大学京田辺キャンパス
    • 年月日
      2014-06-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Stochastic Rotation Dynamics法による走光性微細藻類分散系の数値流動解析2014

    • 著者名/発表者名
      西口隼人
    • 学会等名
      日本レオロジー学会 第32回 西日本地区修士論文発表会
    • 発表場所
      京都大学桂キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 微細藻類分散系のSRD法による数値解析2013

    • 著者名/発表者名
      西口隼人
    • 学会等名
      第13回複雑流体研究会(日本機械学会流体工学部門)
    • 発表場所
      同志社大学びわこリトリートセンター
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] MPCD法を用いた磁性流体の挙動に関する数値シミュレーション2013

    • 著者名/発表者名
      坂井敏明
    • 学会等名
      第13回複雑流体研究会(日本機械学会流体工学部門)
    • 発表場所
      同志社大学びわこリトリートセンター
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Stochastic Rotation Dynamics法による微細藻類分散系の流れの数値解析2013

    • 著者名/発表者名
      西口隼人,山本剛宏
    • 学会等名
      日本流体力学会年会 2013
    • 発表場所
      東京農工大学小金井キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 走光性微細藻類分散系の管内流れの数値解析2013

    • 著者名/発表者名
      山本剛宏,西口隼人
    • 学会等名
      第61回 レオロジー討論会
    • 発表場所
      山形大学工学部
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] MPCD法を用いた磁性流体の流動挙動の数値シミュレーション2013

    • 著者名/発表者名
      坂井敏明,山本剛宏
    • 学会等名
      第91期 日本機械学会流体工学部門講演会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Stochastic Rotation Dynamics法による藻類分散系の数値解析2013

    • 著者名/発表者名
      西口隼人,山本剛宏
    • 学会等名
      第27回 数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-21   更新日: 2025-11-19  

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