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圧力振動場における気泡近傍の流動構造の解明とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 26420107
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
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

岩田 修一  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00293738)

連携研究者 高橋 勉  長岡技術科学大学, 機械系, 教授 (20216732)
研究協力者 大沼 隼志  株式会社フォトロン
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: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
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: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード非ニュートン流 / 粘弾性流体 / 流動複屈折 / 伸張粘度 / 伸長粘度
研究成果の概要

高い粘性を持つ粘弾性流体中に設置された1μL程度の気砲について,数百Hz程度の圧力振動場における気泡界面近傍の特異な流動構造の解明を目指す.微粒子の追跡と2次元偏光イメージング計測により,気泡近傍の遅延分布(流動複屈折を利用した2次元主応力分布,配向分布)を取得した.その結果,気泡収縮時には,気泡収縮に伴う上下方向の一軸伸張変形が圧力振動を与える側に存在し,その伸張速度は気泡界面に近づくにつれ,急激に増加したことが明らかになった.流動構造の検討から,気泡下部でNegative wakeの存在か示唆された.また,流通系においても気泡の振動印加部側にNegative wakeが生じた.

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

    (21件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] 圧力振動場における非ニュートン流体中の複数気泡の運動に関する実験的考察2015

    • 著者名/発表者名
      岩田修一, 水越彩加, 南雲亮, 森秀樹
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 81 号: 823 ページ: 14-00609-14-00609

    • DOI

      10.1299/transjsme.14-00609

    • NAID

      130005130809

    • ISSN
      2187-9761
    • 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] Propagation of shear waves under pressure-oscillation field in wormlike micellar fluids2017

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Ohtani, Shuichi Iwata, Hideki Mori, Ryo Nagumo, Tsutomu Takahashi and Takashi Onuma
    • 学会等名
      3rd International Symposium on Multiscale Multiphase Process Engineering
    • 発表場所
      Toyama International Conference Center, Toyama
    • 年月日
      2017-05-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 圧力振動場における壁面近傍に設置された気泡の挙動に関する実験的検討2017

    • 著者名/発表者名
      大谷敏生,岩田修一,森秀樹,南雲亮,高橋勉,大沼隼志
    • 学会等名
      化学工学会 第82年会
    • 発表場所
      芝浦工業大学
    • 年月日
      2017-03-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 流通系脱泡装置における気泡に対する圧力振動印加位置の検討2016

    • 著者名/発表者名
      水越彩加,岩田修一,南雲 亮,森 秀樹,高橋 勉(長岡技科大),大沼隼志(フォトロン)
    • 学会等名
      第22回流動化・粒子プロセッシングシンポジウム
    • 発表場所
      東京大学駒場キャンパス
    • 年月日
      2016-12-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 圧力振動を用いた壁面近傍に生じる剪断波の実験的検討2016

    • 著者名/発表者名
      大谷敏生,岩田修一,南雲亮,森秀樹,高橋勉,大沼隼志
    • 学会等名
      日本機械学会 第94期流体工学部門講演会
    • 発表場所
      山口大学
    • 年月日
      2016-11-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 2次元偏光計測による流通系圧力振動場での単一気泡近傍の流動構造に関する検討2016

    • 著者名/発表者名
      水越彩加,岩田修一,南雲亮,森秀樹,高橋勉,大沼隼志
    • 学会等名
      第64回レオロジー討論会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス
    • 年月日
      2016-10-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Local Flow Around A Bubble In Viscoelastic Fluid In A Branched Channel Under Pressure-Oscillating Field2016

    • 著者名/発表者名
      Ayaka Mizukoshi, Shuichi Iwata, Ryo Nagumo, Hideki Mori and Tsutomu Takahashi
    • 学会等名
      International Workshop on Process Intensification 2016
    • 発表場所
      Manchester, United Kingdom
    • 年月日
      2016-09-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 流通系流路における気泡に対する圧力振動印加位置の影響2016

    • 著者名/発表者名
      水越彩加,岩田修一,南雲亮,森秀樹,高橋勉,大沼隼志
    • 学会等名
      日本機械学会2016年度年次大会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Experimental Study of Motion for Tiny Bubbles in the Continuous Flow Channel under Pressure-oscillating Field2016

    • 著者名/発表者名
      Ayaka Mizukoshi, Shuichi Iwata, Ryo Nagumo, Hideki Mori, and Tsutomu Takahashi
    • 学会等名
      The XVIIth International Congress on Rheology (ICR2016)
    • 発表場所
      Kyoto Terrsa, Kyoto, Japan
    • 年月日
      2016-08-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Deformation and Birefringence Profile around a Vertically Aligned Oblate Spheroid Bubble under Pressure Oscillating Field2016

    • 著者名/発表者名
      Shuichi Iwata, Ryo Nagumo, Shuichi Iwata, Hideki Mori, Tsutomu Takahashi, and Takashi Onuma
    • 学会等名
      The XVIIth International Congress on Rheology (ICR2016)
    • 発表場所
      Kyoto Terrsa, Kyoto, Japan
    • 年月日
      2016-08-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 流通系圧力振動場における粘弾性流体中の単一気泡近傍の2次元偏光計測2015

    • 著者名/発表者名
      水越彩加, 岩田修一, 森秀樹, 南雲亮, 高橋勉(長岡技科大), 大沼準志
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 圧力振動を利用した粘性流体の脱泡2015

    • 著者名/発表者名
      岩田修一・南雲亮・森秀樹
    • 学会等名
      第53回粉体に関する討論会
    • 発表場所
      高山市民文化会館
    • 年月日
      2015-09-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Rheo-optic Stress Measurement around Vertically Aligned Bubbles under Pressure-oscillating Field2015

    • 著者名/発表者名
      Md Walid Bin Quashem, Ayaka Mizukoshi, Shuichi Iwata, Ryo Nagumo, Hideki Mori, Tsutomu Takahashi(Nagaoka U. Tech.)
    • 学会等名
      第63回レオロジー討論会(Internaional Simposium on Rheollogy)
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2015-09-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 二次元偏光計測および流動場観察による圧力振動場における気泡近傍流体の変形様式2015

    • 著者名/発表者名
      堀内晃,水越彩加,岩田修一,南雲亮,森秀樹,高橋勉(長岡技科大)
    • 学会等名
      日本機械学会2015年度年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 流通系圧力振動脱泡法における圧力振動印加部の検討2015

    • 著者名/発表者名
      水越彩加・岩田修一・森秀樹・南雲亮
    • 学会等名
      化学工学会 第47回秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of pressure-oscillation on bubble shape and birefringence profile of CMC liquid around a tiny bubble2015

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Horiuchi, Shuichi Iwata, Ayaka Mizukoshi, Ryo Nagumo, Hideki Mori, Tsutomu Takahashi and Takashi Onuma
    • 学会等名
      Conference on Modelling Fluid Flow (CMFF '15)
    • 発表場所
      Budapest, Hungary
    • 年月日
      2015-09-01 – 2015-09-04
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of pressure-oscillation on bubble shape and birefringence profile of CMC liquid around a tiny bubble2015

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Horiuchi, Shuichi Iwata, Ayaka Mizukoshi, Ryo Nagumo, Hideki Mori, Tsutomu Takahashi(Nagaoka univ. Tech.) and Takashi Onuma(Photron Co.LTD)
    • 学会等名
      Conference on Modelling Fluid Flow (CMFF '15)
    • 発表場所
      Budapest (Hungary)
    • 年月日
      2015-09-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 圧力振動場における気泡近傍の粘弾性流体中での変形様式に関する実験的検討2015

    • 著者名/発表者名
      水越彩加・松本篤樹・岩田修一・南雲亮・森秀樹・高橋勉
    • 学会等名
      化学工学会 第80年会
    • 発表場所
      芝浦工業大学
    • 年月日
      2015-03-19 – 2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 圧力振動場における粘弾性流体中に設置された2気泡近傍の流動場に関する検討2014

    • 著者名/発表者名
      堀内晃,岩田修一,森秀樹,南雲亮,高橋勉,大沼隼志
    • 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 – 2014-10-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 圧力振動場における特異気泡形状と流動複屈折分布に関する考察2014

    • 著者名/発表者名
      岩田修一,松本篤樹,堀内 晃,森 秀樹,南雲 亮, 高橋 勉,大沼隼志
    • 学会等名
      第62回日本レオロジー討論会
    • 発表場所
      AOSSA(福井市交流プラザ)
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-17
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 圧力振動場における単一気泡近傍の2次元偏光計測および可視化2014

    • 著者名/発表者名
      堀内晃・岩田修一・森秀樹・南雲亮・高橋勉・大沼隼志
    • 学会等名
      化学工学会 第46回秋季大会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-19
    • 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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