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格子ボルツマン法による複雑構造の微小流路内に多数の粘弾性体を含む混相流解析

研究課題

研究課題/領域番号 26420105
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
研究機関信州大学

研究代表者

吉野 正人  信州大学, 学術研究院工学系, 教授 (00324228)

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: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2014年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード固液混相流 / 粘弾性体 / 赤血球 / 複雑流路 / 狭窄部 / T字分岐管 / 格子ボルツマン法 / 埋め込み境界法 / 分岐管流れ / 粘弾性物体 / マイクロフルイディクス
研究成果の概要

粘弾性皮膜物体を含む流れの二相系格子ボルツマン法(LBM)を用いて,狭窄部をもつ円管内ポアズイユ流中における赤血球のような双凹面形状物体の挙動解析を行った.物体が狭窄部を通過する際の変形度や物体の速度の時間変化を計算し,正方形ダクト内流れの場合との比較を行った結果,円管内流れの方が物体は狭窄部の影響を若干大きく受け,元の形状に戻るのに時間を要することがわかった.次に,LBMに埋め込み境界法を組み込んだ手法を用いて,T字管内における円柱状粒子を含む流れの数値解析を行った.粒子の初期位置,出口間の圧力差,粒子径と管径の比が粒子の挙動に与える影響を調べ,各条件による粒子の到達位置を明らかにした.

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

    (22件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (7件) (うち謝辞記載あり 4件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 二相系格子ボルツマン法による混相流シミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      吉野正人
    • 雑誌名

      伝熱

      巻: 55-233 ページ: 1-7

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Accuracy of the laminar boundary layer on a flat plate in an immersed boundary-lattice Boltzmann simulation2016

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Suzuki, Iori Okada, and Masato Yoshino
    • 雑誌名

      Journal of Fluid Science and Technology

      巻: 11 号: 3 ページ: JFST0017-JFST0017

    • DOI

      10.1299/jfst.2016jfst0017

    • NAID

      130005279609

    • ISSN
      1880-5558
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 埋め込み境界-改良Lattice Kinetic Schemeを用いたT字管内における固体粒子を含む流れの数値計算2016

    • 著者名/発表者名
      吉野正人,白涵夫,鈴木康祐
    • 雑誌名

      計算数理工学論文集

      巻: 16 ページ: 31-36

    • NAID

      120007100024

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 改良bounce-back法を用いた二相系格子Boltzmann法に基づく移動固体物体を含む気液二相流の数値計算法2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木康祐,下口拓志,大庭広輝,吉野正人
    • 雑誌名

      計算数理工学論文集

      巻: 15 ページ: 25-30

    • NAID

      120007101317

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Lattice Kinetic スキームに基づく網目構造の多孔体内における流動・伝熱問題の数値計算法2015

    • 著者名/発表者名
      吉野正人,小宮山智,鈴木康祐
    • 雑誌名

      計算数理工学論文集

      巻: 15 ページ: 73-78

    • NAID

      120007101315

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Lattice Boltzmann simulation of motion of red blood cell in constricted circular pipe flow2014

    • 著者名/発表者名
      Masato Yoshino, Shingo Katsumi
    • 雑誌名

      Journal of Fluid Science and Technology

      巻: 9 号: 3 ページ: JFST0031-JFST0031

    • DOI

      10.1299/jfst.2014jfst0031

    • NAID

      130004695300

    • ISSN
      1880-5558
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 二相系格子ボルツマン法によるT字型分岐部を流れる粒子の挙動解析2014

    • 著者名/発表者名
      吉野正人,天野慎也,鈴木康祐
    • 雑誌名

      計算数理工学論文集

      巻: 14 ページ: 107-112

    • NAID

      120007101313

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 二相系格子ボルツマン法を用いた固体壁面上における液滴の衝突挙動解析2017

    • 著者名/発表者名
      中島紘基,吉野正人,鈴木康祐
    • 学会等名
      TOKAI ENGINEERING COMPLEX 2017 (TEC17) 第66期総会・講演会
    • 発表場所
      静岡大学 浜松キャンパス(静岡県浜松市)
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 応力テンソルの不連続条件を用いた埋め込み境界-格子ボルツマン法の提案2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木康祐,吉野正人
    • 学会等名
      第30回数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 年月日
      2016-12-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 埋め込み境界-改良Lattice Kinetic Schemeを用いたT字管内における固体粒子を含む流れの数値計算2016

    • 著者名/発表者名
      吉野正人,白涵夫,鈴木康祐
    • 学会等名
      計算数理工学シンポジウム2016 (JASCOME symposium 2016)
    • 発表場所
      呉羽ハイツ(富山県富山市)
    • 年月日
      2016-12-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 改良bounce-back法を適用した移動境界流れの二相系格子ボルツマン法の妥当性検証2016

    • 著者名/発表者名
      松永克樹,吉野正人,鈴木康祐
    • 学会等名
      日本機械学会 第29回計算力学講演会(CMD2016)
    • 発表場所
      名古屋大学 東山キャンパス(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2016-09-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 格子ボルツマン法によるT字管内の液液二相スラグ流解析2016

    • 著者名/発表者名
      飯田峻也,森口巧海,吉野正人,鈴木康祐
    • 学会等名
      日本機械学会 第29回計算力学講演会(CMD2016)
    • 発表場所
      名古屋大学 東山キャンパス(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2016-09-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 応力テンソルの不連続性を用いた新しい埋め込み境界-格子ボルツマン法2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木康祐,吉野正人
    • 学会等名
      日本機械学会 第29回計算力学講演会(CMD2016)
    • 発表場所
      名古屋大学 東山キャンパス(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2016-09-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 二相系格子ボルツマン法を用いた異径液滴衝突の数値解析2016

    • 著者名/発表者名
      澤田純平,吉野正人,鈴木康祐
    • 学会等名
      混相流シンポジウム2016
    • 発表場所
      同志社大学 今出川キャンパス(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-08-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 二相系格子ボルツマン法による混相流シミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      吉野正人
    • 学会等名
      第25回格子ボルツマン法の基礎と応用に関する研究会
    • 発表場所
      富山大学 五福キャンパス(富山県富山市)
    • 年月日
      2016-06-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 二相系格子ボルツマン法による異径液滴の衝突挙動解析2016

    • 著者名/発表者名
      澤田純平,吉野正人,鈴木康祐
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越支部第53期総会・講演会
    • 発表場所
      信州大学 長野(工学)キャンパス(長野県長野市)
    • 年月日
      2016-03-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] CSFモデルを用いた改良二相系格子ボルツマン法による微小水滴の衝突挙動解析2015

    • 著者名/発表者名
      中村泰人,吉野正人,鈴木康祐
    • 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 (福岡県春日市)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 埋め込み境界-格子ボルツマン法による平板上の層流境界層の計算精度2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木康祐,岡田伊織,吉野正人
    • 学会等名
      第13回日本流体力学会中部支部講演会
    • 発表場所
      富山大学 五福キャンパス (富山県富山市)
    • 年月日
      2015-11-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Two-phase lattice Boltzmann simulation of binary collisions of small water droplets in clouds2015

    • 著者名/発表者名
      Masato Yoshino, Norihiro Fukaya, Kosuke Suzuki
    • 学会等名
      International Workshop on Cloud Turbulence
    • 発表場所
      Nagoya Institute of Technology
    • 年月日
      2015-03-04 – 2015-03-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 二相系格子ボルツマン法を用いた雲中における微小水滴の衝突挙動解析2014

    • 著者名/発表者名
      深谷昇弘,吉野正人,鈴木康祐
    • 学会等名
      第28回数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      タワーホール船堀 (東京都江戸川区)
    • 年月日
      2014-12-09 – 2014-12-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 二相系格子ボルツマン法を用いたクリームはんだ印刷機内の版離れ過程における気液二相流解析2014

    • 著者名/発表者名
      下口拓志,吉野正人,鈴木康祐,名取武治,濱田正和
    • 学会等名
      第28回数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      タワーホール船堀 (東京都江戸川区)
    • 年月日
      2014-12-09 – 2014-12-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 二相系格子ボルツマン法を用いた微小水滴の衝突挙動解析2014

    • 著者名/発表者名
      深谷昇弘,吉野正人,鈴木康祐
    • 学会等名
      第12回日本流体力学会中部支部講演会
    • 発表場所
      三重大学
    • 年月日
      2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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