気泡(マイクロバブル)を含む2次元・3次元後流中の渦構造とカオス・乱流遷移

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20560161
• 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: 岡山大学
• 研究代表者: 柳瀬 眞一郎 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (20135958)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2011
• キーワード: 混相流 / 後流 / マイクロバブル / 抵抗低減 / カオス / 乱流 / 遷移

研究概要

マイクロバブルを含む2次元・3次元後流中の渦構造とカオス・乱流遷移を数値計算と室内実験によって調べた.まず,予備実験として直・ヘリカル円管内流れにマイクロバブルを注入した結果,明らかな抵抗低減と乱流の再層流化が見られた.次に,熱伝達率の変化を調べた結果,再層流化に伴う熱伝達率の減少が観測された.後流の数値計算のために新しくスペクトルコードを作成し,定常解,振動解などを高精度で求めることに成功した.

研究成果

• [雑誌論文] Screening of sperm velocity by fluid mechanical characteristics of a cyclo-olefin polymer microfluidic sperm-sorting device (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Matsuura M. Takenami Y. Kuroda, T. Hyakutake, S. Yanase, K. Naruse
  • 雑誌名: Reproductive BioMedicine Online 巻: Vol.24 ページ: 109-115
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental study of the viscous pumpwith a helical channel rotor : Torsion effect of the channel (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Hayamizu, K. Yamamoto, S. Yanase, T. Hyakutake, S. Morita, S. Ohtsuka
  • 雑誌名: Journal of Thermal Science 巻: Vol.19, No.2 ページ: 154-159
  • 査読あり
• [雑誌論文] Drag reduction effects of micro-bubbles in straight and helical pipes (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Shatat, S. Yanase, T. Takami, T. Hyakutake
  • 雑誌名: Journal of Fluid Science and Technology 巻: Vol.4, No.1 ページ: 156-167
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamics of vortex rings in thespray from a swirl injector (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Fuchimoto, S. Yanase, J. Mizushima, J. Senda
  • 雑誌名: Fluid Dynamics Research 巻: Vol.41 ページ: 045503
  • 査読あり
• [雑誌論文] Application of a numerical simulation to improve the separation efficiency of a sperm sorter (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Hyakutake, Y. Hashimoto, S. Yanase, K. Matsumura, K. Naruse
  • 雑誌名: Biomedical Microdevices
  • DOI: DOI:10.1007/s10544-008-9207-2
  • 査読あり
• [学会発表] マイクロバブルを含む流体の円管内層隆・乱流遷移 (2011)
  • 著者名/発表者名: 峯田陽介, 小川慧, 小山和晃, 西田五徳, 後藤晋, 柳瀬眞一郎
  • 学会等名: 第28回西日本乱流シンポジウム,第7回日本流体力学会中四国・九州支部講演会
  • 発表場所: 近畿大学,東広島市
  • 年月日: 2011-08-02
• [学会発表] 円柱後流の3次元渦構造の数値解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 延岡大剛, 渡邉毅(広島大), 柳瀬眞一郎, 河原源太(大阪大)
  • 学会等名: 日本機械学会中四国支部第50回総会・講演会
  • 発表場所: 広島大学,東広島市
  • 年月日: 2011-03-08
• [学会発表] マイクロバブルの画像解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩崎正晃, 後藤晋, 柳瀬眞一郎
  • 学会等名: 日本機械学会中国四国支部弟49総会・講演会
  • 発表場所: 岡山理科大学,岡山市
  • 年月日: 2011-03-05
• [学会発表] 微小粒子群の2次元乱流中における挙動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安達正隆, 柳瀬眞一郎, 後藤晋, 田中満(京都工芸繊維大)
  • 学会等名: 日本機械学会中国四国支部弟41回卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 岡山理科大学,岡山市
  • 年月日: 2011-03-04
• [学会発表] Numerical simulation of vortex rings in the spray from a swirl injector (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Yanase, T. Fuchimoto, J. Mizushima, J. Senda
  • 学会等名: Japan-Russia Workshop on Numerical Investigation of Hydrodynamic Instabilities and Turbulence with High-performance Computing, Proceedings
  • 発表場所: Okayama, Japan
  • 年月日: 2010-10-07
• [学会発表] マイクロバブルによる管内流の抵抗低減と伝熱特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 柳瀬眞一郎, M. M. E. Shatat, 高見敏弘(岡山理科大)
  • 学会等名: 日本機械学会2010年度年次大会講演論文集
  • 発表場所: 名古屋工業大学,名古屋市
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] マクロバブルによる管内流の伝熱特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 柳瀬眞一郎, M. M. E. Shatat, 高見敏弘(岡山理科大)
  • 学会等名: 西日本乱流研究会第27回シンポジウム
  • 発表場所: 広島工業大学,広島市
  • 年月日: 2010-08-27
• [学会発表] 水道水と純粋によるマイクロバブル発生の比較 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤原昌弘, 岩崎正晃, 谷脇充浩(新浜高専), 柳瀬眞一郎
  • 学会等名: 日本機械学会中国四国学生会第40回学生員卒業研究発表講演会講演論文集
  • 発表場所: 広島工業大学,広島市
  • 年月日: 2010-03-05
• [学会発表] 円柱後流の不安定周期運動 (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤原裕己, 渡辺毅(広島大), 河原源太(大阪大), 百武徹, 柳瀬眞一郎
  • 学会等名: 第26回西日本乱流シンポジウム
  • 発表場所: 岡山理科大学,岡山市
  • 年月日: 2009-08-25
• [学会発表] マイクロバブル流による管内流の抵抗削減 (2009)
  • 著者名/発表者名: 川田淳, M. M. E. Shatat, 柳瀬眞一郎, 百武徹
  • 学会等名: 第26回西日本乱流シンポジウム
  • 発表場所: 岡山理科大学,岡山市
  • 年月日: 2009-08-25
• [学会発表] 小型高効率マイクロバブル発生装置の開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三宅弘敏, 谷脇充浩, 百武徹, 柳瀬眞一郎
  • 学会等名: 日本機械学会中国四国支部第47期総会・講演会
  • 発表場所: 山口大学,宇部市
  • 年月日: 2009-03-06
• [図書] 乱流のシミュレーションLESによる数値計算と可視化,翻訳 (2010)
  • 著者名/発表者名: 柳瀬眞一郎, 百武徹, 河原源太, 渡辺毅
  • 出版者: 森北出版
• [図書] 乱流工学ハンドブック (2009)
  • 著者名/発表者名: 柳瀬眞一郎, 他多数
  • 出版者: 朝倉書店
• [備考] ホームページ
  • URL: http://fluid.mech.okayama-u.ac.jp/