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濃度界面の微視的解釈および固液流動系の能動的制御への応用

研究課題

研究課題/領域番号 26420095
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 流体工学
研究機関北海道大学

研究代表者

原田 周作  北海道大学, 工学研究院, 准教授 (80315168)

研究分担者 山本 恭史  関西大学, システム理工学部, 教授 (90330175)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2014年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード粒子分散系 / 流体力学 / 微粒子分散系 / 沈降 / 集団性
研究成果の概要

本研究では,液体中に不均一に分散した固体微粒子の重力沈降挙動について,その集団性を理解するとともに,沈降速度や分散挙動を能動的に制御するための技術を確立した.純粋な液体との間に濃度界面を有するような微粒子分散系の沈降挙動に関して,濃度界面における流体との相対運動を微視的に観察することにより,集団性の形成メカニズムについて明らかにした.さらに分岐や断面積変化を有するような複雑流路中での集団的な粒子沈降挙動について調べ,流路の幾何学的特性量から沈降速度を予測・制御可能な物理モデルを構築した.

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] 重力下における液中微粒子の集団性2015

    • 著者名/発表者名
      原田周作
    • 雑誌名

      ながれ

      巻: 34 ページ: 321-326

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Numerical Simulation of Concentration Interface in Stratified Suspension: Continuum-Particle Transition2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamamoto, F. Hisataka and S. Harada
    • 雑誌名

      International Journal of Multiphase Flow

      巻: 73 ページ: 71-79

    • DOI

      10.1016/j.ijmultiphaseflow.2015.03.007

    • NAID

      120006328990

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Scale Independence of Collective Particle Settling in Fractal Channels2016

    • 著者名/発表者名
      Kurose, Y., Ishizawa, K. and Harada, S.
    • 学会等名
      International Conference on Multiphase Flow 2016
    • 発表場所
      Firenze Fiera-Palazzo dei Congressi, Firenze, Italy
    • 年月日
      2016-05-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] フラクタル流路中の微粒子分散挙動に関するスケール不変モデルの構築2015

    • 著者名/発表者名
      黒瀬雄大, 石澤佳奈実, 原田周作
    • 学会等名
      資源・素材2015
    • 発表場所
      愛媛大学(松山市)
    • 年月日
      2015-09-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 空間スケールに依存しないフラクタル流路中の微粒子分散モデル2015

    • 著者名/発表者名
      黒瀬雄大, 石澤佳奈実, 原田周作
    • 学会等名
      混相流シンポジウム2015
    • 発表場所
      高知工科大学(高知市)
    • 年月日
      2015-08-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Scale-Independent Model on Gravitational Dispersion of Particulate Suspension in Fractal Channels2015

    • 著者名/発表者名
      Kurose, Y., Ishizawa, K. and Harada, S.
    • 学会等名
      ASME-JSME-KSME Joint Fluids Engineering Conference
    • 発表場所
      COEX, Seoul, Korea
    • 年月日
      2015-07-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書 2014 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Behavior of Concentration Interface in Particulate Suspension: Continuum-Particle Transition2015

    • 著者名/発表者名
      Harada, S.
    • 学会等名
      ASME-JSME-KSME Joint Fluids Engineering Conference
    • 発表場所
      COEX, Seoul, Korea
    • 年月日
      2015-07-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書 2014 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 微粒子分散系の集団性と個別性2015

    • 著者名/発表者名
      原田周作
    • 学会等名
      関西大学先端科学技術シンポジウム
    • 発表場所
      関西大学千里山キャンパス,吹田
    • 年月日
      2015-01-22 – 2015-01-23
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Prediction and Control on Collective Settling of Fine Particles in Fractal Channel2014

    • 著者名/発表者名
      K. Ishizawa, M. R. Soriano, K. Watanabe and S. Harada
    • 学会等名
      2th International Symposium on Multiscale Multiphase Process Engineering
    • 発表場所
      Crowne Plaza Hamburg, Hamburg, Germany
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 複雑流路における微粒子の集団的沈降挙動に関する予測と制御2014

    • 著者名/発表者名
      石澤佳奈実, 渡邉謙介, 原田周作
    • 学会等名
      混相流シンポジウム2014
    • 発表場所
      かでる2.7,札幌
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-07-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 液中微粒子の集団性を利用した沈降・分散挙動の制御2014

    • 著者名/発表者名
      原田周作
    • 学会等名
      微粒子工学講演会「環境と粉体技術の接点」
    • 発表場所
      北海道大学,札幌
    • 年月日
      2014-07-04
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 重力下における微粒子分散系の集団性と個別性2014

    • 著者名/発表者名
      原田周作
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年度連合大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜,横浜
    • 年月日
      2014-04-29 – 2014-05-03
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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