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界面活性剤により安定化されたエマルション流れの数値解析と物性予測技術の構築

研究課題

研究課題/領域番号 26820339
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 化工物性・移動操作・単位操作
研究機関日本大学

研究代表者

石神 徹  日本大学, 生物資源科学部, 助教 (70595850)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードphase field model / 界面活性剤 / エマルション / 数値シミュレーション / フェーズフィールド法
研究成果の概要

本研究では,界面活性剤存在下におけるエマルション挙動を予測可能な数値シミュレーションモデルの開発を行った.界面活性剤による界面の熱力学的な安定化効果を表現するために,フェーズフィールドモデルに基づく自由界面捕獲法を採用した.また,界面活性剤の濃度場ならびに,界面への吸脱着速度も考慮し,自由界面流れ-界面活性剤の濃度場-界面活性剤の界面への吸脱着を3wayで連成したシミュレーションモデルを構築した.エマルション挙動に対する界面活性剤の影響を調べるために,液滴群の合一シミュレーションを行った結果,界面活性剤が存在する系で液滴の合一抑制が認められ,開発したシミュレーションモデルの妥当性が示唆された.

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016 2015 2014

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

  • [雑誌論文] Numerical simulation of coalescence phenomena of oil-in-water emulsions permeating through straight membrane pore2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Mino, Y. Kagawa, T. Ishigami, H. Matsuyama
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects

      巻: 491 ページ: 70-77

    • DOI

      10.1016/j.colsurfa.2015.11.059

    • 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] Permeation of Oil-in-Water Emulsions through Coalescing Filter: Two-Dimensional Simulation Based on Phase-Field Model2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Mino, Y. Kagawa, T. Ishigami, H. Matsuyama
    • 雑誌名

      AIChE Journal

      巻: in press 号: 7 ページ: 2525-2532

    • DOI

      10.1002/aic.15206

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 【原著】 界面活性剤存在下におけるO/Wエマルションの 膜細孔透過シミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      三野泰志, 香川裕輔, 石神徹, 松山秀人
    • 雑誌名

      膜

      巻: 40 号: 3 ページ: 155-160

    • DOI

      10.5360/membrane.40.155

    • NAID

      130005075560

    • ISSN
      0385-1036, 1884-6440
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 固液ならびに液液分散系の膜細孔透過に関する直接数値シミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      石神 徹
    • 学会等名
      第13回 気液固分散工学サロン
    • 発表場所
      北海道大学(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] O/Wエマルションの膜細孔透過に関する数値シミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      三野 泰志, 香川 裕輔, 石神 徹, 松山 秀人
    • 学会等名
      日本膜学会第37回年会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都・新宿区)
    • 年月日
      2015-05-14 – 2015-05-15
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 界面活性剤存在下でのO/Wエマルションの膜細孔透過に関する数値シミュレーション2014

    • 著者名/発表者名
      香川 裕輔, 三野 泰志, 石神 徹, 大貫 はるな, 松山 秀人
    • 学会等名
      化学工学会 第46回秋季大会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 界面活性剤存在下におけるO/Wエマルションの膜細孔透過に関する数値シミュレーション2014

    • 著者名/発表者名
      香川 裕輔
    • 学会等名
      2014年度 第2回 粉体操作に伴う諸現象に関する勉強会
    • 発表場所
      熱海 伊豆山温泉・ハートピア熱海(静岡県・熱海市)
    • 年月日
      2014-07-31 – 2014-08-02
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [図書] 吸着・分離材料の設計,性能評価と新しい応用 「水処理用多孔膜細孔内を透過する固液ならびに液液分散系の直接数値シミュレーション」2015

    • 著者名/発表者名
      石神徹, 三野泰志
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      技術情報協会
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2017-05-10  

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