| 研究課題/領域番号 |
26289037
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 一部基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
流体工学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
梶島 岳夫 大阪大学, 工学研究科, 教授 (30185772)
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| 研究分担者 |
竹内 伸太郎 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (50372628)
大森 健史 大阪大学, 工学研究科, 助教 (70467546)
岡林 希依 大阪大学, 工学研究科, 助教 (40774162)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
2017年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2015年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2014年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
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| キーワード | 流体工学 / 混相流 / 乱流 / 粒子 / 数値シミュレーション / 二相伝熱 |
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| 研究成果の概要 |
粒子や液滴あるいは気泡が分散して流れる現象は工業装置や自然界において幅広く観察され、その多くは乱流状態にある。本研究は、固液二相乱流を対象として、従来のような乱流渦による粒子輸送ではなく、粒子そのものが主要な輸送媒体となる高濃度条件を対象とした。まず、多数の粒子を追跡しながら各粒子のまわりの流れを解像する数値シミュレーションを行い、粒子による運動量や熱の輸送を明らかにした。続いて、これらの知見をもとに、大規模な体系に適用できる工学的に有用な空間平均方程式を提案し、これに使用する粒子運動モデルおよび粒子と流体の相互作用モデルの検討を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
粒子が流体によって乱流状態で輸送される現象について、これまで主に調べられてきた低濃度（粒子状物質の飛来や素材のパイプ輸送など、粒子が流体に運ばれる場合）の条件に対して、高濃度（粒子自身が主要な輸送媒体となる場合）に研究領域を広げた。学術的には、現象を解析するための計算方法の開発と、工業装置や自然界にみられる大規模な系を扱うための方程式の構築に対して新たな提案を行った。産業応用に向けては、化学、素材、環境、医療の分野で、反応、分離、精製におけるプロセスの合理化や高度化に寄与する解析技術を進展させた。
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