| 研究課題/領域番号 |
18H03853
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分27:化学工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
大村 直人 神戸大学, 工学研究科, 教授 (50223954)
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| 研究分担者 |
堀江 孝史 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (20513550)
増田 勇人 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 講師 (90781815)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 渦動力学 / プロセス強化 / 機能構造 / 設計論 / 操作論 |
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| 研究成果の概要 |
本研究課題では、「渦の動力学(Vortex Dynamics)」を固体集積、混合・反応、分級、輸送といった渦の持つ機能構造に着目し、化学工学的に体系化することを目的とした。テイラー渦流を対象にした研究では、内外円筒の間隙幅の狭い円筒系において気相と液相が交互に並ぶ気液スラグ流を初めてテイラー渦流系で見出し、この流れ系の軸方向拡散が極めて小さく、管型反応装置としての性能を飛躍的に高めることを明らかにし、この流れを応用する化学反応装置と操作法について、企業と共同で特許も取得した。その他の研究成果も含め、研究成果を２つの総説論文にまとめ、それぞれ学術誌と学術書に掲載した。
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| 自由記述の分野 |
移動現象論
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
渦の持つ化学工学的な機能構造に着目した体系化はこれまでなされてきておらず、この意味において本研究は、化学工学の設計論、操作論に新しい枠組みを与えるものとなり、これまでの化学装置の固定化された機能の制約を受けることなく、まったく新しい発想の化学装置の開発が可能であることを示せた。特に、学術的にプロセス強化は撹拌混合の分野においては大きなインパクトをもたらさないとされてきたが、渦の機能構造に着目することで、この分野においてもプロセス強化の概念が重要であることを示せた。
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