高クヌッセン数マイクロ流れの多次元多変量複合同時計測

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21246034
• 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: 名古屋大学
• 研究代表者: 新美 智秀 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (70164522)
• 研究分担者: 山口 浩樹 名古屋大学, 工学研究科, 講師 (50432240) ; 松田 佑 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (20402513)
• 連携研究者: 江上 泰広 愛知工業大学, 工学部, 准教授 (80292283)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 流体計測 / 高クヌッセン数流れ / マイクロ流れ / 同時計測 / レーザー誘起蛍光法 / 感圧・感温塗料

研究概要

高クヌッセン数流れとなるマイクロ流れに適用可能な多次元多変量複合同時計測手法の開発を,同じ高クヌッセン数となる希薄気体流れの知見も有効に活用しながら試みた.まず,レーザー誘起蛍光法と分子タギングを組み合わせた速度計測手法の開発を行い,希薄気体流れ及びミニチャネル内部流れへの適用に成功し,その知見を基にマイクロ流れへの適用を試みた.また,壁面における圧力・温度・濃度計測を可能とする高秩序分子膜センサの開発を行い,マイクロ流れでの計測に成功した.

研究成果

• [雑誌論文] Unsteady 2D Measurement of Dissolved Oxygen Distribution using Luminescent Sen-sor Film (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsuda, F. Nagashima, H. Yama-guchi, Y. Egami, T. Niimi
  • 雑誌名: Sensors and Actuators B : Chemical 巻: 160 ページ: 1464-1467
  • DOI: DOI:10.1016/j.snb.2011.07.031
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高クヌッセン数流れ(マイクロ気体流れに関する実験を中心として) (2011)
  • 著者名/発表者名: 新美智秀
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集B編 巻: 77 ページ: 1168-1177
  • DOI: DOI:10.1299/kikaib.77.1168
  • 査読あり
• [雑誌論文] 感圧塗料計測における誤差評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松田佑, 山口浩樹, 江上泰広, 新美智秀
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集B編 巻: 77 ページ: 1189-1200
  • DOI: DOI:10.1299/kikaib.77.1189
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pressure-sensitive molecular film for investigation of micro gas flows (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsuda, T. Uchida, S. Suzuki, R. Misaki, H. Yamaguchi, T. Niimi
  • 雑誌名: Mi-crofluidics and Nanofluidics 巻: 10 ページ: 165-171
  • DOI: DOI:10.1007/s10404-010-0664-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高クヌッセン数流れの光計測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 新美智秀
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集C編 巻: 76 ページ: 1893-1895
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental Analyses of High Knudsen Number Flows (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Niimi, H. Yamaguchi, Y. Matsuda
  • 雑誌名: Internation-al Journal of Emerging Multidiscipli-nary Fluid Sciences 巻: 1 ページ: 213-227
  • DOI: DOI:10.1260/175683109789686691
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extension and characterization of pressure-sensitive molecular film (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsuda, H. Yamaguchi, T. Niimi
  • 雑誌名: Experiments in Fluids 巻: 47 ページ: 1025-1032
  • DOI: DOI:10.1007/s00348-009-0694-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Discussion on Measurement Mecha-nism of Pressure-Sensitive Paints (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Yamaguchi, Y. Matsuda, T. Niimi
  • 雑誌名: Sensors and Actuators B : Chemical 巻: 142 ページ: 224-229
  • DOI: DOI:10.1016/j.snb.2009.07.022
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高クヌッセン数流れのセンシング技術 (2009)
  • 著者名/発表者名: 新美智秀, 山口浩樹, 松田佑
  • 雑誌名: ながれ 巻: 28 ページ: 217-224
  • 査読あり
• [雑誌論文] 酸素感応色素を用いた混合流路内酸素濃度分布の計測-第1報流動様式の可視化- (2009)
  • 著者名/発表者名: 松田佑, 山口浩樹, 新美智秀
  • 雑誌名: 可視化情報学会論文集 巻: 29 ページ: 27-33
  • DOI: DOI:10.3154/tvsj.29.51
  • 査読あり
• [雑誌論文] 酸素感応色素を用いた混合流路内酸素濃度分布の計測-第2報流路形状が臨界Reynolds数に与える影響- (2009)
  • 著者名/発表者名: 松田佑, 山口浩樹, 新美智秀
  • 雑誌名: 可視化情報学会論文集 巻: 29 ページ: 51-57
  • DOI: DOI:10.3154/tvsj.29.27
  • 査読あり
• [学会発表] Experimental Study on Tangential Momentum Accommoda-tion Coefficient in a Single Microtube (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Yamaguchi
  • 学会等名: The 8th JSME-KSME Thermal & Fluids Engineering Conference(In-vited)
  • 発表場所: Incheon(Korea
  • 年月日: 20120318-21
• [学会発表] New Possibilities of La-ser-induced Fluorescence and Pres-sure Sensitive Paint (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Niimi
  • 学会等名: Korea-Japan Joint Seminar on Measurements for Multi-scales & Multi-physics
  • 発表場所: Jeju(Korea)
  • 年月日: 20111202-04
• [学会発表] Challenge to New Measure-ment Techniques with LIF and PSP (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Niimi
  • 学会等名: Diagnostik in Verbrennungen 7(DIV7)
  • 発表場所: Berlin(Germany)
  • 年月日: 20110928-29
• [学会発表] 感圧・感温塗料による圧力と温度の同時計測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 亀谷知宏
  • 学会等名: 日本機械学会2011年度年次大会
  • 発表場所: 東京工業大学(東京都)
  • 年月日: 20110912-15
• [学会発表] Pressure-Sensitive Mo-lecular Film for Experimental Anal-yses of Micro Gas-Flows (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsuda
  • 学会等名: ASME 2011 9th International Conference on Na-nochannels, Microchannels, and Min-ichannels
  • 発表場所: Edmonton(Canada)
  • 年月日: 20110619-22
• [学会発表] Development of Pres-sure-Sensitive Molecular Film for Measurement of Micro Gas Flows (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsuda
  • 学会等名: The 3rd GASMEMS Workshop
  • 発表場所: Bertinoro(Italy)
  • 年月日: 20110609-11
• [学会発表] Investigation of Polymer Properties for the Enhancement of TSP Sensitivity (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Egami
  • 学会等名: The 11th Asian Sym-posium on Visualization
  • 発表場所: Niigata(Japan)
  • 年月日: 20110605-09
• [学会発表] 水中溶存酸素濃度計測のための感圧塗料の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 長島史裕
  • 学会等名: 日本機械学会流体工学部門講演会
  • 発表場所: 山形大学(山形県)
  • 年月日: 20101030-31
• [学会発表] 感圧色素を用いたマイクロスケール気体流れの計測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 見崎亮太
  • 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(愛知県)
  • 年月日: 20100905-09
• [学会発表] 感温塗料の温度感度に対するポリマ特性の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 江上泰広
  • 学会等名: 第38回可視化情報シンポジウム
  • 発表場所: 工学院大学(東京都)
  • 年月日: 20100720-21
• [学会発表] 白金ポルフィリン錯体を用いたマイクロ気体流れ計測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松田佑
  • 学会等名: 第38回可視化情報シンポジウム
  • 発表場所: 工学院大学(東京都)
  • 年月日: 20100720-21
• [学会発表] Change of TSP Properties by polymer characteristics (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Egami
  • 学会等名: The 14th International Symposium on Flow Visualization
  • 発表場所: Daegu(Korea)
  • 年月日: 20100621-24
• [学会発表] 感圧塗料を用いた混合流路内酸素濃度分布計測 (2009)
  • 著者名/発表者名: 長島史裕
  • 学会等名: 日本機械学会流体工学部門講演会
  • 発表場所: 名古屋工業大学(愛知県)
  • 年月日: 20091107-08
• [学会発表] 感圧分子膜を用いたマイクロスケール気体流の圧力分布計測 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松田佑
  • 学会等名: 可視化情報学会全国講演会
  • 発表場所: 山形大学(山形県)
  • 年月日: 20091024-25
• [学会発表] 高クヌッセン数流れの光計測 (2009)
  • 著者名/発表者名: 新美智秀
  • 学会等名: 第1回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
  • 発表場所: タワーホール船堀(東京都)
  • 年月日: 20091015-16
• [学会発表] 感圧分子膜によるマイクロスケールの流れ場計測 (2009)
  • 著者名/発表者名: 鈴木卓
  • 学会等名: 日本機械学会2009年度年次大会
  • 発表場所: 盛岡大学(岩手県)
  • 年月日: 20090914-17
• [学会発表] 感圧分子膜を用いたマイクロ流の圧力分布計測 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松田佑
  • 学会等名: 可視化情報シンポジウム
  • 発表場所: 工学院大学(東京都)
  • 年月日: 20090721-22
• [学会発表] Pressure Sensitive Mo-lecular Film for Measurement in Mi-cro-Flows (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsuda
  • 学会等名: 7th World Conference on Experimental Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamics
  • 発表場所: Krakow(Poland)
  • 年月日: 20090628-0703