• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2007 年度 実績報告書

多孔体内メソ-マクロ流動の階層シミュレーションに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18360050
研究機関大阪府立大学

研究代表者

須賀 一彦  大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (60374089)

研究分担者 兵頭 志明  (株)豊田中央研究所, 材料分野・計算物理研究室, 室長 (20394520)
金城 友之  (株)豊田中央研究所, 材料分野・計算物理研究室, 客員研究員 (80399732)
森本 友  (株)豊田中央研究所, 材料分野・燃料電池システム研究室, 室長 (90394501)
山田 春彦  (株)豊田中央研究所, 材料分野・燃料電池システム研究室, 主任研究員 (50394557)
キーワード多孔体 / 分子動力学法 / 格子ボルツマン法 / ポロシメーター / 乱流輸送 / 浸透率 / クヌッセン数 / シュミット数
研究概要

実施第2年度であるH19年度は各研究項目について以下の結果を得ている。
1.実施初年度に多孔体内流動解析のための実験データ取得を目的として、国内初の水圧入ポロシメーター装置(試作機)の導入を行い、技術的に未確立な水圧入法による細孔特性評価法を検討した結果、試作機ではサンプル内に残留した空気が測定結果に影響を及ぼし、その影響を数値的に補正する必要のあることがわかったが、H19年度にこれを補正するための新たな機構を機能性高分子膜を用い開発した。
2.計画開始以来開発してきた多孔体内の流動を分子動力学法によって解析する手法を用いて、ナノスケール模擬多孔体内の流動を解析した。
3.本研究計画で開発した中程度のクヌッセン数(〜10)環境で精度が高い格子ボルツマン方程式を3次元コードに実装し,計算精度を確認するとともにナノスケール模擬多孔体の解析に応用し、上記分子動力学法の結果と比較検討することで有効性の議論を行った。
4.本研究で開発した離散的な多孔体媒質の形状データから滑らかな連続的なデータを再構築する手法を多孔体内流れの解析に適用するとともに、構築した多孔体流れ3次元コードを用いて実験では得ることが困難な多孔体界面流動の詳細解析を行い、その流動機構について解明した。
5.気液二相のマクロ流動に対応するために、高シュミット数流体の気液界面における乱流輸送モデルの開発を行った。
実施第3年度以降は、上記のテーマをさらに実施するとともに、階層化された各スケール間の連成法について検討する予定である。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] An investigation of water-gas transport process in the gas-diffusion-layer of a PEM fuel cell by a multiphase multiple-relaxation-time lattice Boltzmann model2007

    • 著者名/発表者名
      X.-D.Niu, T.Munekata, S.Hyodo, K.Suga
    • 雑誌名

      J.Power Sources 172

      ページ: 542-552

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetic lattice Boltzmann method for microscale gas flows:Issues on boundary condition,relaxation time,and regularization2007

    • 著者名/発表者名
      X.-D.Niu, T.Munekata, S.Hyodo, K.Suga
    • 雑誌名

      Physical Review E 76

      ページ: 036711:1-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Computation of High Prandtl Number Turbulent Thermal Fields by the Arialytical Wall-Function2007

    • 著者名/発表者名
      K.Suga
    • 雑誌名

      Int.J.Heat Mass Transfer 50

      ページ: 4967-4974

    • 査読あり
  • [学会発表] 格子ボルツマン法による多孔体-チャネル境界流れの解析2008

    • 著者名/発表者名
      西尾 圭史, 須賀 一彦
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部第83期定時総会講演会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2008-03-15
  • [学会発表] 多孔壁をもつチャネル流れのLBM数値解析2007

    • 著者名/発表者名
      西尾 圭史, 須賀 一彦
    • 学会等名
      第21回数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2007-12-21
  • [学会発表] A generalized coarse-grained equation of motion2007

    • 著者名/発表者名
      T. Kinjo, S. Hyodo
    • 学会等名
      1st Asian Symp.Comp.Heat Transfer & Fluid Flow
    • 発表場所
      Xi'an,China
    • 年月日
      2007-10-19
  • [学会発表] A boundary reconstruction scheme for lattice Boltzmann flow simulation in porous media2007

    • 著者名/発表者名
      K. Suga, T. Tanaka, Y. Nishio, M. Murata
    • 学会等名
      1st Asian Symp. Comp. Heat Transfer & Fluid Flow
    • 発表場所
      Xi'an,China
    • 年月日
      2007-10-18
  • [学会発表] 格子ボルツマン法による多孔体内流動解析のための境界面再構築法の開発2007

    • 著者名/発表者名
      田中 友和, 西尾 圭史, 村田 道友, 須賀 一彦
    • 学会等名
      日本機械学会2007年度年次大会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2007-09-11
  • [学会発表] 多孔体に接する乱流境界層のモデル2007

    • 著者名/発表者名
      須賀 一彦, 西口 彰一
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2007
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2007-08-07
  • [学会発表] 境界面再構築法と組み合わせた格子ボルツマン法による多孔体内流れの解析2007

    • 著者名/発表者名
      西尾 圭史, 田中 友和, 村田 道友, 須賀 一彦
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2007
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2007-08-06
  • [学会発表] 透過性壁面乱流境界層を考慮した解析的壁関数乱流モデル2007

    • 著者名/発表者名
      西口 彰一, 須賀 一彦
    • 学会等名
      第44回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2007-05-23

URL: 

公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi