宇宙ステーション実験棟「きぼう」におけるマランゴニ対流実験の継続実施と結果の解析

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21360101
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 熱工学
• 研究機関: 諏訪東京理科大学
• 研究代表者: 河村 洋 諏訪東京理科大学, 工学・マネジメント研究科, 教授 (80204783)
• 研究分担者: 西野 耕一 横浜国立大学, 工学研究院, 教授 (90192690) ; 上野 一郎 東京理科大学, 理工学部, 准教授 (40318209) ; 藤村 薫 鳥取大学, 工学研究科, 教授 (70294337)
• 連携研究者: 加藤 由紀 鳥取大学, 工学研究科, 助教 (10304198)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 対流 / マランゴニ対流 / 宇宙利用

研究概要

国際宇宙ステーションの日本の実験棟「きぼう」において,一連の液柱内マランゴニ対流実験を,成功裏に実施した.その結果,地上では出来ない広範な液柱高さと直径の比の実験を行い,定常流から非対称非定常流への臨界マランゴニ数に関して,液柱高さやプラントル数の影響に関する幅広いデーターを取得し,かつ、解析・検討を行った.さらに,マイクロ流体力学に関わる半球液滴に関する実験等を実施し、所期の目的を達成した.

研究成果

• [雑誌論文] Report on Microgravity Experiments of Marangoni Convection Aboard International Space Station (2012)
  • 著者名/発表者名: Kawamura, H., Nishino, K., Matsumoto, S. & Ueno, I.
  • 雑誌名: ASME J. Heat Transfer 134 巻: 031005 ページ: 13
  • DOI: DOI:10.1115/1.4005145
  • 査読あり
• [雑誌論文] 3-D flow structure of oscillatory thermocapillary convection in liquid bridge in MEIS (2011)
  • 著者名/発表者名: Yano, T., Nishino, K., Kawamura, H., Ohnishi, M., Ueno, I., Matsumoto, S. and Yoda, S.
  • 雑誌名: Journal of The Japan Society of Microgravity Application 巻: Vol.28, No.2 ページ: 126-131
  • 査読あり
• [雑誌論文] 3-D PTV Measurement of Marangoni Convection in Liquid Bridge in Space Experiment (2011)
  • 著者名/発表者名: Yano, T., Nishino, K., Kawamura, H., Ueno, I., Matsumoto, S., Ohnishi, M.
  • 雑誌名: Exp. Fluids
  • DOI: DOI:10.1007/s00348-011-1136-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Flow transition in a free rectangular liquid film under a temperature gradient (2011)
  • 著者名/発表者名: Ueno, I. & Watanabe, T.
  • 雑誌名: Int. J. Transport Phenomena 巻: 12 ページ: 301-306
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of ambient-gas forced flow on oscillatory thermocapillary convection of half-zone liquid bridge (2010)
  • 著者名/発表者名: Ueno, I., Kawazoe, A. & Enomoto, H.
  • 雑誌名: Fluid Dynamics & Materials Processing(FDMP) 巻: 6 ページ: 99-108
  • DOI: DOI:10.3970/fdmp.2010.006.099
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermocapillary-driven flow in a thin liquid film sustained in a rectangular hole with temperature gradient (2010)
  • 著者名/発表者名: Ueno, I. & Torii, T.
  • 雑誌名: Acta Astronautica 巻: 66 ページ: 1017-1021
  • DOI: DOI:10.1016/j.actaastro.2009.09.027
  • 査読あり
• [雑誌論文] Range of validity of weakly nonlinear theory in the Rayleigh-B' enard problem (2009)
  • 著者名/発表者名: S. C. Generalis and K. Fujimura
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 巻: 78 ページ: 1-11
  • DOI: DOI:10.1143/JPSJ.78.084401
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic Particle Accumulation Structure(PAS) due to Thermocapillary Effect in Non-Cylindrical Half-Zone Liquid Bridge (2009)
  • 著者名/発表者名: Abe, Y., Ueno, I. & Kawamura, H. Sadhal, S
  • 雑誌名: Interdisciplinary Transport Phenomena 1161 ページ: 240-245
  • DOI: DOI:10.1111/j.1749-6632.2008.04073.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Space experiment on the instability of Marangoni convection in large liquid bridge-MEIS-4 : effect of Prandtl number-
  • 著者名/発表者名: T. Yano, K. Nishino, H. Kawamura, I. Ueno, S. Matsumoto, M. Ohnishi
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: 327 ページ: 1-7
  • DOI: DOI:10.1088/1742-6596/327/1/012029
  • 査読あり
• [学会発表] Non-linear thermocapillary convection in half-zone liquid bridge-on-orbit experiments on Kibo aboard the ISS (2011)
  • 著者名/発表者名: Ueno, I., Nishino, K., Kawamura, H., Ohnishi, M. & Matsumoto, S.
  • 学会等名: 6th Int. Conf. Two-Phase Systems for Ground & Space Applications
  • 発表場所: Salerno, Italy
  • 年月日: 20110925-28
• [学会発表] Outcomes and Perspective of JAXA Marangoni Research Project Onboard Kibo (2011)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto, S., Yoda, S., Kawamura, H., Nishino, K., Ueno, I.
  • 学会等名: 4th Int. Symp Physical Sciences in Space(ISPS4)
  • 発表場所: Bonn, Germany
  • 年月日: 20110711-15
• [学会発表] Space Experiment of Marangoni Convection on International Space Station (2010)
  • 著者名/発表者名: Kawamura, H., Nishino, K. & Ueno, I.
  • 学会等名: 14th Int. Heat Transfer Conf
  • 発表場所: Washington DC, USA
  • 年月日: 20100808-13
• [学会発表] Marangoni Convection Experiments in'KIBO' on ISS-The Second Series of Experiments-, Proc (2010)
  • 著者名/発表者名: Nishino, K., Kawamura, H., Ueno, I., Ohnishi, M., Matsumoto
  • 学会等名: 5th Conf. of the International Marangoni Association(IMA5)
  • 発表場所: Florence, Italy
  • 年月日: 20100707-10
• [学会発表] The First Space Experiment on KIBO (2009)
  • 著者名/発表者名: Kawamura, H., Nishino, K., Ueno, I., Matsumoto, S.
  • 学会等名: 27th Int. Symp on Space Technology and Science
  • 発表場所: Tsukuba
  • 年月日: 20090708-10
• [備考]
  • URL: http://murasun.me.noda.tus.ac.jp/