• 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

2020 年度 実績報告書

近赤外カメラとDPD法による水凍結過程における微小氷粒子の運動メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K14886
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

山田 格  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40772067)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
キーワードマイクロ流路 / 水の凍結 / 近赤外光 / 温度測定 / 界面同定 / 相互相関関数 / 散逸粒子動力学法 / 計算誤差
研究実績の概要

マイクロ流路内で生ずる,水凍結過程における微小氷粒子の運動メカニズムの解明のため,当該年度は①実験については,1次元水凍結における微小氷粒子挙動の画像解析,②数値計算については,DPD(散逸粒子動力学法)計算における,応力の計算誤差の評価を実施し,以下の成果を得た.
①1次元水凍結における微小氷粒子挙動の画像解析:前年度の実験結果および当該年度の追加実験結果により,過冷却水の凍結によって生じた微小氷粒子を用いた,凍結時おける液相の速度場計測を実施した.本計測は粒子画像計測(PIV)法を参考にし,その中でも直接相互相関法を応用したものである.結果として,計測精度について課題がのこるものの,液相中の速度場を可視化することに成功した.
また,以上の氷粒子挙動解析に加え,前年度の1次元水凍結の界面進行に,凍結直前の空間的な温度変化が与える影響を調査した.凍結直前の水の空間的な温度変化の観察は,水の近赤外吸光度温度依存性を用い,非接触で行った.結果として,温度変化の影響は凍結に対し無視できるものであった.1次元水凍結の界面進行に関するこれまでの成果を,ジャーナル論文に投稿し,現在審査中である.
②DPD(散逸粒子動力学法)計算における,応力の計算誤差の評価:DPD法の誤差解析については,設定パラメータである系の運動エネルギーが対象であった.本研究では,流体力学で重要な物性値である粘度に着目し,分子動力学法の粘度算出で用いられる応力の誤差を調査した.DPD法で一般的に用いられる時間進行法を用いた場合,運動エネルギが時間刻み幅に対し2次精度となる一方,圧力は1次精度になることがわかった.以上の成果を,国内学術会議で発表する予定である.

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2021

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] DPD 計算における時間刻み幅が応力に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      羽佐田瑠真, 山田格, 玉野真司, 森西洋平
    • 学会等名
      第58回 日本伝熱シンポジウム

URL: 

公開日: 2021-12-27  

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