マイクロ流路一体型レジスタンスCTの製作とナノ粒子濃度の計測

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19560183
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 流体工学
• 研究機関: 日本大学
• 研究代表者: 武居 昌宏 日本大学, 理工学部, 准教授 (90277385)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: 固気二相流 / 混相流 / 定量的可視化 / ナノ粒子 / マイクロ一体型レジスタンス / 三次元計測 / MEMSセンサ

研究概要

多次元MPTセンサを製作し、マイクロ流路断面ナノ粒子位置の全パターンの感度マップを計算した。さらに、定量供給における画像再構成法のパラメータを、最適に調整した。実際にナノ粒子をマイクロチャンネル内に供給し、ナノ粒子濃度をインピーダンスの時間変化として計測した。電圧を周波数パラメータとして振ったところ、マイクロチャンネル内で粒子に動きを与えることがわかり、ある一定の周波数ではナノ粒子は静止した。

研究成果

• [雑誌論文] Design of Plug Formation detector based on Capacitance Measurement Technique (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Zhao and M.Takei
  • 雑誌名: Advanced Powder Technology Vol. 19 ページ: 559-572
  • 査読あり
• [雑誌論文] Decompositions of Bubbly Flow PIV Velocity Fields Using Discrete Wavelets Multiresolution and Multi-Section Image Method (2008)
  • 著者名/発表者名: J.-E.Choi, M.Takei, D.H.Doh, H.-J.Jo, Y. A. Hassan and J. Ortiz-Villafuerte
  • 雑誌名: Nuclear Engineering and Design Vol.238 ページ: 2055-2063
  • 査読あり
• [雑誌論文] Particles Concentration Measurement of Fluidized Bed in Wavy Flow by Impedance Method (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Noguchi, M.Honda, M.Takei, K.Hoshino, S.Ishii and M.Ochi
  • 雑誌名: Journal of Japanese Society for Experimental Mechanics, JSEM Vol. 8 ページ: 37-42
  • 査読あり
• [雑誌論文] Derivation of Predicted Pressure Drop Equation on Granular Particle Plug Transportation in Horizontal Pipe (2008)
  • 著者名/発表者名: K.Kofu, M.Ochi and M.Takei
  • 雑誌名: Journal of Fluid Science and Technology Vol. 3 ページ: 104-115
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrical CT Image Reconstruction Technique for Powder Flow in Petroleum Refinery Process (2008)
  • 著者名/発表者名: M.Takei, D.H.Doh, M.Ochi
  • 雑誌名: Experiments in Fluids(Springer) Vol.44 ページ: 481-490
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sensor Design and Image Accuracy for Application of Capacitance CT to the Petroleum Refinery Process (2007)
  • 著者名/発表者名: T.Zhao, M.Takei, (他4名, 2番目)
  • 雑誌名: Flow Measurement and Instrumentation(Elsevier) Vol.18 ページ: 268-276
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Experimental Investigation of Single-Phase Heat Transfer in 0.045mm to 0.141mm Microtubes (2007)
  • 著者名/発表者名: L.Zhigang, G.Ning, M.Takei
  • 雑誌名: Nanoscale and Microscale Thermophysical Engineering(Taylor &Francis) Vol. 11 ページ: 333-349
  • 査読あり
• [雑誌論文] 鉛直管粒体プラグ輸送の粒子流動を考慮した粒子速度と圧力損失予測式の提案 (2007)
  • 著者名/発表者名: 河府賢治、越智光昭、武居昌宏
  • 雑誌名: 粉体工学会会誌 Vol.44 ページ: 723-731
  • 査読あり
• [雑誌論文] 水平管粒体プラグ輸送における圧力損失予測式の導出(粒子種類および管内径に対する高応用性) (2007)
  • 著者名/発表者名: 河府賢治、越智光昭、武居昌宏
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(B編) vol.73 ページ: 1868-1875
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of Fluid-Elastic-Structure Interactions in an Impinging Jet with Dynamic 3D-PTV and Non-contact 6D Motion Tracking System (2007)
  • 著者名/発表者名: TG.Hwang, M.Takei, (他2名, 2番目)
  • 雑誌名: Chemical Engineering Journal(Elsevier) Vol. 130 ページ: 153-164
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental Study on Axial Wall Heat Conduction for Convective Heat Transfer in Stainless Steel Microtube (2007)
  • 著者名/発表者名: Z.Liu, Y.Zhao, M.Takei
  • 雑誌名: Heat and Mass Transfer(Springer) Vol.43 ページ: 587-594
  • 査読あり
• [学会発表] μWMSを用いた狭隘流路内気液二相流計測手法の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 下原康彰、武居昌宏、伊藤大介、木倉宏成、有冨正憲
  • 学会等名: 日本原子力学会関東・甲越支部、第2回学生研究発表会-原子力・放射線分野-
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2009-03-13
• [学会発表] キャパシタンス・トモグラフィーによるダウナー流動層におけるノズル配置の影響分析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 趙桐、武居昌宏
  • 学会等名: 化学工学会粒子・流体プロセス部会(流動層分科会)、第14回流動化・粒子プロセッシングシンポジウム
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 20081211-12
• [学会発表] プロセス・トモグラフィーによるダウナー内の可視化と解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 藤原琢也、趙桐、武居昌宏
  • 学会等名: 可視化情報全国講演会(釧路2008)
  • 発表場所: 釧路市生涯教育センター
  • 年月日: 20081011-12
• [学会発表] Phase-Change Heat Transfer in Micro-Capillary Grooves with Different Micro-Caves Distributions (2008)
  • 著者名/発表者名: N.Guan, Z.G.Liu, M.Takei and C.Zhang
  • 学会等名: 日本混相流学会年会講演会2008(会津)
  • 発表場所: 会津大学
  • 年月日: 20080805-10
• [学会発表] Micro Channel of Fabrication and Impedance Measurement (2008)
  • 著者名/発表者名: J.E.Choi and M.Takei
  • 学会等名: 日本混相流学会年会講演会2008(会津)
  • 発表場所: 会津大学
  • 年月日: 20080805-10
• [学会発表] レーザーCTによる回転槽内分散粒子の濃度分布計測 (2008)
  • 著者名/発表者名: 堀田俊輔、武居昌宏、斉藤兆古
  • 学会等名: 第36回可視化情報シンポジウム講演論文集可視化情報学会
  • 発表場所: 工学院大学
  • 年月日: 20080722-23
• [学会発表] Micro Tomography by Electrode Impedance Method (2008)
  • 著者名/発表者名: J.E.Choi , M.Takei and D.H.Don
  • 学会等名: The 13th International Symposium on Flow Visualization (ISFV 13)
  • 発表場所: Nice, France
  • 年月日: 20080701-04
• [学会発表] Application of Cross-Sectional Impedance Measurement Technique to Micro Channel (2008)
  • 著者名/発表者名: M.Takei and J.E.Choi
  • 学会等名: The 6th International Conference on Nanochannels, Microchannels and Minichannels (ASME ICNMM 2008)
  • 発表場所: Darmstadt, Germany
  • 年月日: 20080623-25
• [学会発表] Flow and Heat Transfer in 0.0196mm Quartz Microtube (2008)
  • 著者名/発表者名: Z.Liu, G.NIng and M.Takei
  • 学会等名: The 6th International Conference on Nanochannels Microchannels and Minichannels (ASME ICNMM 2008)
  • 発表場所: Darmstadt, Germany
  • 年月日: 20080623-25
• [学会発表] インピーダンス法による固液二相流内の粒子濃度の測定 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中村達也、武居昌宏
  • 学会等名: 第13回動力・エネルギー技術シンポジウム
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 20080619-20
• [学会発表] The Concept of Fabrication of Micro-Channel and Measurements of Flow (2008)
  • 著者名/発表者名: J.-E.Choi, M.Takei
  • 学会等名: 日本機械学会関東支部第14期総会講演会
  • 発表場所: 東京海洋大学
  • 年月日: 20080314-15
• [学会発表] Development and Industrial Application of Electric Capacitance Tomography (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Zhao and M.Takei
  • 学会等名: CT2008: Tomography Confluence An International Conference on the Applications of Computerized Tomography
  • 発表場所: Kanpur, India
  • 年月日: 20080215-17
• [学会発表] Measurement of particle in Micro Channel with Electrical Impedance Tomography Technique (2008)
  • 著者名/発表者名: J.E.Choi and M.Takei
  • 学会等名: The International Symposium on integration of MEMS and Intelligent Electronics
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2008-08-23
• [学会発表] キャパシタンスCTを用いた鉛直管内流動層の濃度分布計測 (2007)
  • 著者名/発表者名: 正木健太、趙桐、武居昌宏
  • 学会等名: 日本機械学会流体工学部門講演会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 20071017-18
• [学会発表] Visualization of Catalysts Particle Flow Using Electrical Computed Tomography (2007)
  • 著者名/発表者名: M.Takei
  • 学会等名: 9th International Symposium on Fluid Control, Measurement and Visualization (FLUCOME2007)
  • 発表場所: Tallahassee, Florida, USA
  • 年月日: 20070916-19
• [学会発表] キャパシタンスCTによる固気二相流の周波数解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 堀田俊輔、武居昌宏
  • 学会等名: 日本機械学会創立110周年記念2007年年次大会
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 20070909-12
• [学会発表] 電極を持つマイクロチャンネルの製作および固液流の横断面のインピーダンス計測 (2007)
  • 著者名/発表者名: 趙桐、武居昌宏
  • 学会等名: 日本機械学会創立110周年記念2007年年次大会
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 20070909-12
• [学会発表] Measurement of FCC Catalyst Fluidization Using Capacitance CT in Petroleum Refinery Process (2007)
  • 著者名/発表者名: T.Zhao, M.Takei, R.Ogiso and K.Nakao
  • 学会等名: World Congress on Industrial Process Tomography (WCIPT)
  • 発表場所: Bergen, Norway
  • 年月日: 20070903-06
• [学会発表] CT画像のベクトル化による粒子濃度分布の解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 堀田俊輔、武居昌宏、齊藤兆古
  • 学会等名: 第35回可視化情報シンポジウム講演論文集可視化情報学会
  • 発表場所: 工学院大学
  • 年月日: 20070724-25
• [学会発表] Time and Spatial Pressure and Velocity Correlation in a Microbubble Laden Boundary Layer (2007)
  • 著者名/発表者名: E.Dominguez-Ontiveros, C.Estrada-Perez, Y.Hassan, J.Ortiz-Villafuerte, M.Takei
  • 学会等名: 日本混相学会年会講演会2007
  • 発表場所: 札幌市コンベンションセンター
  • 年月日: 20070622-24
• [学会発表] Concentration Measurement of Liquid-Solid Two-Phase in Mini-channel Using Impedance CT (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Zhao, M.Takei, T.Itagawa
  • 学会等名: 日本混相流学会年会講演会2007
  • 発表場所: 札幌市コンベンションセンター
  • 年月日: 20070622-24
• [学会発表] 固液二相流濃度分布測定のためのレジスタンスCTの開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中村達也、武居昌宏
  • 学会等名: 第12回動力・エネルギー技術シンポジウム
  • 発表場所: 東京海洋大学
  • 年月日: 20070614-15
• [学会発表] An Electric Measurement of Liquid-Solid Two-Phase flow in a mini-channe (2007)
  • 著者名/発表者名: T.Zhao, M.Takei, T.Itagawa
  • 学会等名: 第12回動力・エネルギー技術シンポジウム
  • 発表場所: 東京海洋大学
  • 年月日: 20070614-15
• [学会発表] ミニチャンネル内の流動の計測 (2007)
  • 著者名/発表者名: 板川剛、武居昌宏、趙桐
  • 学会等名: 日本機械学会関東支部第13期総会講演会
  • 発表場所: 宇都宮大学
  • 年月日: 20070316-17
• [備考]
  • URL: http://www.mech.cst.nihon-u.ac.jp/studies/takei/top.htm