先進マイクロ・ナノ粒子複雑流動プロセスのマルチスケール解析による最適化

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20760107
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 流体工学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 高奈 秀匡 東北大学, 流体科学研究所, 講師 (40375118)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• キーワード: 固気二相流 / 数値シミュレーション / 静電加速 / 超音速流 / 皮膜形成

研究概要

マイクロ・ナノ粒子超音速ジェット加工(Cold Gas Dynamic Spray)に対して,微粒子超音速流動モデルと皮膜形成モデルから構成される統合モデルを構築した。衝撃波発生下でも微粒子静電加速により成膜効率が向上することや孔充填加工のための最適孔形状が数値計算により示され,先進的な研究成果が得られるとともに,本皮膜形成法の最先端応用ための基礎資料を提供した。

研究成果

• [雑誌論文] Computational and Experimental Studies on Cavity Filling Process by Cold Gas Dynamic Spray (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Takana, H-Y. Li, K. Ogawa, T. Kuriyagawa, H. Nishiyama
  • 雑誌名: Journal of Fluids Engineering, Transactions of ASME Vol.132,No.2 ページ: 021302(9)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 微小空間におけるナノ・マイクロ粒子ジェットの静電加速特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高奈秀匡, 水谷公一, 厨川常元, 西山秀哉
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集B編 Vol.75,No.753 ページ: 972-977
  • 査読あり
• [雑誌論文] Computational Simulation on Performance Enhancement of Cold Gas Dynamic Spray Processes With Electrostatic Assist (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Takana, K. Ogawa, T. Shoji, H. Nishiyama
  • 雑誌名: Journal of Fluids Engineering, Transactions of ASME Vol.130,No.8 ページ: 081701(7)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Computational Simulation of Cold Spray Process Assisted by Electrostatic Force (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Takana, K. Ogawa, T. Shoji, H. Nishiyama
  • 雑誌名: Powder Technology Vol.185 ページ: 116-123
  • 査読あり
• [学会発表] コールドスプレーによるキャビティー充填加工の計算・実験統合解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高奈秀匡
  • 学会等名: 日本溶射協会第90回(2009年度秋季)全国講演大会・(社)高温学会溶射部会第18回溶射総合討論会
  • 発表場所: 豊橋
  • 年月日: 2009-12-05
• [学会発表] Computational and Experimental Studies on Supersonic Particulate Jet Process for Cavity Filling (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Takana
  • 学会等名: 9th International Symposium on Advanced Fuild Information and Transdiscriplinary Fluid Integration
  • 発表場所: Sendai, Japan.
  • 年月日: 2009-11-05
• [学会発表] Computational and Experimental Studies on Cavity Filling Process by Cold Gas Dynamic Spray (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Takana
  • 学会等名: 2008 ASME International Mechanical Engineering Congress & Exposition
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 2008-11-06
• [学会発表] Control of Charged Nano/Micro Particle Behavior in an Impinging Supersonic Jet (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Takana
  • 学会等名: 14th International Congress on Plasma Physics (ICPP2008)
  • 発表場所: Fukuoka, Japan
  • 年月日: 2008-09-11
• [学会発表] ナノ・マイクロ粒子ジェットとキャビティー基板との衝突干渉制御による超音速微粒子ジェット加工の高度化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 高奈秀匡
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2008
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2008-09-06
• [学会発表] 超音速微粒子ジェット加工のおけるナノ・マイクロ粒子流とキャビティー基板との衝突干渉制御 (2008)
  • 著者名/発表者名: 高奈秀匡
  • 学会等名: 日本混相流学会年会講演会2008
  • 発表場所: 会津
  • 年月日: 2008-08-08
• [学会発表] ナノ・マイクロ粒子高速流動の衝突過程とキャビティー充填加工の高度化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 高奈秀匡
  • 学会等名: 日本機械学会2008年次大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2008-08-04
• [備考]
  • URL: http://www.ifs.tohoku.ac.jp/nishiyama-lab/japanese.html