異なる三つの法則が支配する非平衡気液界面の分子輸送過程に関するマルチスケール展開

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21246031
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 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: 北海道大学
• 研究代表者: 藤川 重雄 北海道大学, 大学院・工学研究院, 教授 (70111937)
• 研究分担者: 矢野 猛 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60200557) ; 渡部 正夫 北海道大学, 大学院・工学研究院, 教授 (30274484) ; 小林 一道 北海道大学, 大学院・工学研究院, 助教 (80453140) ; 矢口 久雄 群馬工業高等専門学校, 機械工学科, 助教 (20568521) ; 彭 國義 日本大学, 工学部, 准教授 (90295527)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 気液界面 / 蒸発・凝縮 / 衝撃波管 / 分子動力学 / 分子気体力学 / 気体論境界条件 / 蒸発係数 / 凝縮係数

研究概要

本研究は非平衡気液界面での分子輸送過程を理論及び実験の両面からマルチスケール展開に基づいて解明することを目的としてなされたものである。(1)衝撃波管実験と分子気体力学解析の融合による蒸発係数と凝縮係数の決定、(2)音波を利用した蒸発係数決定、(3)分子動力学法による曲率のある気液界面の気体論境界条件の定式化、(4)分子気体力学方程式に対する気液界面での非定常境界値問題の漸近解析を行い所期の目的を達成した。

研究成果

• [雑誌論文] Linear Theory of Sound Waves with Evaporation and Condensation (2012)
  • 著者名/発表者名: Inaba, M., Yano, T., Watanabe, M
  • 雑誌名: Fluid Dynamics Research 巻: Vol.44, No.2 ページ: 662-663
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Dynamics Study of Vapor-Liquid Equilibrium State of an Argon Nanodroplet and Its Vapor (2010)
  • 著者名/発表者名: Yaguchi, H., Yano, T., Fujikawa, S.
  • 雑誌名: Journal of Fluid Science and Technology 巻: Vol.5, No.2 ページ: 180-191
  • 査読あり
• [学会発表] 弱い非平衡状態の気液界面近傍におけるミクロとマクロの接続:気泡力学への応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤川重雄
  • 学会等名: 第15回日本学術会議キャビテーションに関するシンポジウム
  • 発表場所: 大阪府立大学.(招待講演)
  • 年月日: 2010-11-22
• [学会発表] 気液界面研究の現状と今後 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤川重雄
  • 学会等名: 日本機械学会2010年度年次大会
  • 発表場所: 名古屋工業大学.(招待講演)
  • 年月日: 2010-09-08
• [学会発表] Molecular Transport Phenomena and the Kinetic Boundary Condition at the Vapor-Liquid Interface, The 7th World Conference on Experimental Heat Transfer (2009)
  • 著者名/発表者名: Fujikawa, S.
  • 学会等名: Fluid Dynamics and Thermodynamics
  • 発表場所: Krakow(Poland).(招待講演)
  • 年月日: 2009-07-01
• [図書] Fundamentals and Applications, Springer-Verlag (2011)
  • 著者名/発表者名: Fujikawa,S., Yano, T., Watanabe, M.
  • 総ページ数: 1-227
  • 出版者: Vapor-Liquid Interfaces, Bubbles and Droplets
• [備考]
  • URL: http://mech-me.eng.hokudai.ac.jp/~info/