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2011 年度 実績報告書

数値流体力学による気液界面への固体粒子吸着現象の解明と予測

研究課題

研究課題/領域番号 22760130
研究機関大阪大学

研究代表者

大森 健史  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教 (70467546)

キーワード数値流体力学 / 自由界面 / 濡れ性
研究概要

「粒子吸着挙動に対する計算手法の開発」
自由界面への固体粒子吸着を予測するには濡れのヒステリシスをモデルすることが必要になる。濡れのヒステリシスは固体表面の幾何学的・化学的不均質によって引き起こされると考えられるが、このような表面が不均質な(静止した)固体を含む流れの計算に、開発した手法が有効であることを実証した。
「自由界面のある流れに対する計算手法の開発」
固体粒子と自由界面の相対運動を考える際、粒子と界面のどちらのトポロジーを主体にするかによって開発すべき計算手法が異なってくる。本年度は粒子側から計算格子トポロジーを形成した計算手法を新規に開発した。この手法を発展させると、運動する固体粒子に対しても表面の不均質性を陽的に考慮することが可能になると期待される。
「オープンソース・ソフトウェアの開発」
非圧縮流れの計算に必要な実装を完成させた。この実装を通じて、再利用可能で一般的な数値計算フレームワークを実現するテンプレートコンセプトに大きな矛盾がないことが実証されたと考えられる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

必要な技術が(ややゆっくりではあるが)開発できているから。

今後の研究の推進方策

応募調書の段階では界面追跡法を前提にした研究計画であったが、研究の新規性の面で魅力が減少してきたため、界面捕獲系のオリジナル手法および濡れ性の物理モデル開発を中心に据えた研究計画に修正している。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2012 2011

すべて 学会発表 (4件)

  • [学会発表] Numerical Analysis of Gas-Liquid Interface Instability due to Impinging Jet2012

    • 著者名/発表者名
      K.Shibata, T.Omori (第二著者)
    • 学会等名
      The Eighth KSME-JSME Thermal and Fluids Engineering Conference
    • 発表場所
      Songdo Convensia Center, Incheon, Korea
    • 年月日
      2012-03-20
  • [学会発表] 固体表面不均質性が流体の濡れ挙動に及ぼす影響の解析2012

    • 著者名/発表者名
      落合信志、大森健史(第二著者)
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2012-03-15
  • [学会発表] 溶解性気泡流の数値解析手法の開発2012

    • 著者名/発表者名
      川本正吾、大森健史(第三著者)
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2012-03-15
  • [学会発表] 境界適合格子におけるVOF法を用いた自由界面近傍の物体に作用する流体力の解析2011

    • 著者名/発表者名
      清水康介、大森健史(第二著者)
    • 学会等名
      数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2011-12-21

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公開日: 2013-06-26  

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