液晶メカニズムに基づいた液晶発電システムの開発

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21560192
• 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: 高知工科大学
• 研究代表者: 辻 知宏 高知工科大学, 工学部, 准教授 (60309721)
• 研究分担者: 蝶野 成臣 高知工科大学, システム工学群, 教授 (20155328)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 非ニュートン流

研究概要

液晶を用いた発電システムの開発を目的として, 2重円筒間液晶せん断流れにおける液晶分子の配向挙動を数値シミュレーションおよび実験の両面から調べた.数値シミュレーションにはLeslie-Ericksen連続体理論を用い, 2重円筒間せん断流れ中で液晶分子が4種類の異なる配向挙動を示すことを明らかにした.また, 4種類の配向挙動の内,配向周期挙動が発電システムに適していることを見出した.実験では, 2重円筒間せん断流れ中で液晶分子がせん断面から逃れる挙動を示し,シミュレーション結果と定性的に一致することを明らかにした.

研究成果

• [雑誌論文] 液晶駆動型マイクロアクチュエータの開発(第5報,平板駆動の数値計算) (2011)
  • 著者名/発表者名: 蝶野成臣, 辻知宏
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集, B偏 巻: 77 ページ: 1758-1766
  • 査読あり
• [雑誌論文] ハイブリッド配向液晶セル内の背流速度分布 (2011)
  • 著者名/発表者名: 辻知宏, 蝶野成臣, 山崎一
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集, B偏 巻: 77 ページ: 1420-1428
  • 査読あり
• [雑誌論文] 液晶駆動型マイクロアクチュエータの開発(第4報,平板駆動実験) (2010)
  • 著者名/発表者名: 蝶野成臣, 辻知宏
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集, B偏 巻: 76 ページ: 1849-1854
  • 査読あり
• [雑誌論文] GPU-accelerated molecular dynamics simulation for study of liquid crystalline flows (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Sunarso, T. Tsuji, S. Chono
  • 雑誌名: Journal of Computational Physics 巻: 229 ページ: 5586-5497
  • 査読あり
• [雑誌論文] ネマティック液晶の二重円筒間周方向背流の数値計算 (2009)
  • 著者名/発表者名: 辻知宏, 蝶野成臣, 山崎一
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集, B偏 巻: 75 ページ: 2413-2420
  • 査読あり
• [学会発表] 液晶流動が誘起する分極の数値計算 (2011)
  • 著者名/発表者名: 辻知宏, 蝶野成臣
  • 学会等名: 日本機械学会第3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
  • 年月日: 2011-09-27
• [学会発表] ネマティック液晶のout-of-plane現象の数値解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 辻知宏, 蝶野成臣
  • 学会等名: 日本機械学会2011年度年次大会
  • 発表場所: 東工大
  • 年月日: 2011-09-14
• [学会発表] テンソル型Leslie-Ericksen理論を用いた液晶流の数値解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 辻知宏, 蝶野成臣
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2011
  • 発表場所: 首都大
  • 年月日: 2011-09-09
• [学会発表] ハイブリッド配向液晶セル内の背流速度分布 (2010)
  • 著者名/発表者名: 辻知宏, 蝶野成臣
  • 学会等名: 日本機械学会2010年度年次大会
  • 発表場所: 名工大
  • 年月日: 2010-09-08
• [学会発表] 同心二重円筒内せん断流れにおける液晶分子のタンブリング挙動 (2009)
  • 著者名/発表者名: 井上大樹, 辻知宏, 蝶野成臣
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2009
  • 発表場所: 東洋大学白山キャンパス
  • 年月日: 2009-09-03