気液界面に生じる柔軟薄膜のシミュレーション技術に関する基礎研究

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K04243
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分19020:熱工学関連
• 研究機関: 富山県立大学
• 研究代表者: 中川 慎二 富山県立大学, 工学部, 教授 (30337878)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: CFD / 薄膜 / シミュレーション

研究成果の概要

液体の表面に薄い固体膜が形成されることがある。このような薄膜は，液体の動きを変えたり，液体の蒸発を抑制したりする。このような現象は，乾式紡糸工程と呼ばれる糸の製造，ハンダ付けでの酸化皮膜形成，湯葉のような食品製造など，様々な産業界で見られる。このような現象を詳しく調べるための技術として，コンピュータシミュレーションプログラムを開発した。オープンソースソフトウェアをベースとし，パソコンやスーパーコンピュータで実行可能となった。

自由記述の分野

伝熱工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

様々な産業や自然現象に関係する液体表面上の固体薄膜の大きな変形をコンピュータシミュレーションで再現するための基礎技術が確立された。このプログラムを発展させることで，これまでは経験に頼っていた製造工程を科学的に解明し，理解し，効率を向上させることが可能となる。プログラムを一般に公開する予定であり，多くの科学者や技術者の研究に役立つだけでなく，協働してプログラムを発展させることが期待できる。