異種液体接触に伴う物理化学的非平衡性により誘起される高速現象の複合スケール解析

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22760131
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 流体工学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 山口 康隆 大阪大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (30346192)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 相界面 / 物理化学的効果 / 分子動力学法

研究概要

異種成分で構成される液滴同士の衝突と固体壁面上における液滴の挙動を解析した.粒子法を用いたマクロスケール解析では,拡散界面モデルによる界面張力の定式化を確立し,密度,表面張力が異なり,更に相互液体間に界面張力を有する異種液滴間の衝突のシミュレーションを実現した.また並行して行った分子動力学によるナノスケール解析では,固体壁に接する水,及び水-アルコールの混合物の液滴について,壁面における電気的ポテンシャルとアルコール混合が濡れに与える影響について検討を加えた.

研究成果

• [雑誌論文] Analysis on wetting and local dynamic properties of single water droplet on a polarized solid surface: a molecular dynamics study (2011)
  • 著者名/発表者名: D. Surblys, Y. Yamaguchi, K. Kuroda, T. Nakajima and H. Fujimura
  • 雑誌名: J. Chem. Phys. 巻: vol. 135 ページ: 014703_1-8
• [雑誌論文] 表面張力,界面張力差を考慮した異種液滴間衝突の SPH シミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 橋本 雄太, 山田 辰也, 山口 康隆, 酒井 啓司, 中島 但, 藤村 秀夫
  • 雑誌名: 混相流 巻: vol. 25, no. 5 ページ: 451-458
• [学会発表] Molecular dynamics study on the wetting of a liquid droplet on a solid surface (2012)
  • 著者名/発表者名: D. Surblys, S. Nishida, S. Nakaoka, Y. Yamaguchi, K. Kuroda, T. Nakajima, H. Fujimura
  • 学会等名: 8th KSME-JSME Thermal and Fluids Engineering Conference
  • 発表場所: Incheon, Korea
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Molecular dynamics study on the relation between molecular rotational diffusion and local viscosity of water (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Nakaoka, D. Surblys, Y. Yamaguchi, K. Kuroda, T. Nakajima, H. Fujimura
  • 学会等名: 8th KSME-JSME Thermal and Fluids Engineering Conference
  • 発表場所: Incheon, Korea
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] 液滴の三相界面における力学的バランスに関する分子動的解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 西田 翔吾, 新垣 英亮, 山口 康隆, 黒田 孝二, 中島 但, 藤村 秀夫
  • 学会等名: 第26回数値流体力学シンポジウム
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] アルコール添加が水と固体界面における速度すべりに与える影響についての分子動力学的研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中岡 聡, 山口 康隆, 黒田 孝二, 中島但, 藤村 秀夫
  • 学会等名: 第26回数値流体力学シンポジウム
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] 水へのアルコール添加が固液界面における速度すべりに与える影響に関する分子動力学解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中岡 聡, 山口 康隆, 黒田 孝二, 中島但, 藤村 秀夫
  • 学会等名: 日本流体力学会 年会 2012
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] アルコール添加が水液滴の濡れ性に与える影響に関する分子動力学解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: スルブリス ドナタス, 西田 翔吾, 山口康隆, 黒田 孝二, 中島 但, 藤村 秀夫
  • 学会等名: 日本流体力学会 年会 2012
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] アルコール添加が水のせん断流に与える影響に関する分子動力学的考察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中岡 聡, 山口 康隆, 黒田 孝二, 中島但, 藤村 秀夫
  • 学会等名: 第57回音波と物性討論会
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] 固体面上に接する液滴の三相界面における力学的バランスに関する分子動力学的考察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 西田 翔吾, スルブリス ドナタス, 山口康隆, 黒田 孝二, 中島 但, 藤村秀夫
  • 学会等名: 第49回日本伝熱シンポジウム
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] 表面ポテンシャル及びアルコール添加物が液滴の濡れ性に与える影響に関する分子動力学解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: スルブリス ドナタス, 山口 康隆, 黒田孝二, 中島 但, 藤村 秀夫
  • 学会等名: 第49回日本伝熱シンポジウム
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] アルコール添加による水の壁面抵抗低減ついての分子動力学解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中岡 聡, 山口 康隆, 黒田 孝二, 中島但, 藤村 秀夫
  • 学会等名: 第49回日本伝熱シンポジウム
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] 固体面近傍における水のミクロの濡れと局所的な動的挙動に関する分子動力学解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山口 康隆, スルブリス ドナタス, 中岡聡, 黒田 孝二, 中島 但, 藤村 秀夫
  • 学会等名: 応用物理学会 界面ナノ電子化学研究会(NICE) 第11回講演集
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Molecular dynamics analysis on the microscopic properties of single water and water-alcohol droplets at solid-liquid interface (2011)
  • 著者名/発表者名: D. Surblys, Y. Yamaguchi, S. Nakaoka, K. Kuroda, T. Nakajima, H. Fujimura
  • 学会等名: 4th International Conference on Heat Transfer and Fluid Flow in Microscale (HTFFM-IV)
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] SPH simulations of binary collision between liquid droplets with different physical properties (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Hashimoto, Y. Yamaguchi, K. Kuroda, T. Nakajima and H. Fujimura
  • 学会等名: 4th International Conference on Heat Transfer and Fluid Flow in Microscale (HTFFM-IV)
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] Molecular analysis on the dynamic properties of water droplet at solid-liquid interface based on MD simulations (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamaguchi, D. Surblys, S. Nakaoka, K. Kuroda, T. Nakajima, H. Fujimura
  • 学会等名: Proceedings of the ASME/JSME 2011 8th Thermal Engineering Joint Conference
  • 発表場所: Honolulu, USA
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] 固体璧面上における水-アルコール混合物液滴の濡れに関する分子動力学解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: スルブリス ドナタス, 中岡 聡, 西田翔吾, 山口 康隆, 黒田 孝二, 中島 但,藤村秀夫
  • 学会等名: 第25回数値流体力学シンポジウム
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] アルコール添加による水の壁面抵抗低減ついての分子動力学的考察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中岡 聡, スルブリス ドナタス, 山口 康隆, 黒田 孝二, 中島 但, 藤村 秀夫
  • 学会等名: 第25回数値流体力学シンポジウム
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] 表面張力,界面張力差を考慮した異種液滴間衝突の SPH シミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 橋本 雄太, 山口 康隆, 黒田 孝二, 中島 但, 藤村 秀夫
  • 学会等名: 第25回数値流体力学シンポジウム
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] 水液滴の動的挙動とミクロスケールの界面構造に関する解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山口 康隆, スルブリス ドナタス, 中岡聡, 西田 翔吾, 黒田 孝二, 中島 但,藤村 秀夫
  • 学会等名: 粉体工学会 「計算粉体力学研究会」 2011 年度第2回研究会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] 水滴の濡れ挙動に及ぼす壁面分極とアルコール添加効果の分子動力学解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山口 康隆, スルブリス ドナタス, 中岡聡, 西田 翔吾, 黒田 孝二, 中島 但,藤村 秀夫
  • 学会等名: 日本学術振興会「水の先進理工学」第183 委員会 第6回研究会
  • 発表場所: 熱海
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] 固体面上における水-アルコール混合液滴の濡れに関する分子動力学解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: スルブリス ドナタス, 中岡 聡, 山口康隆, 黒田 孝二, 中島 但, 藤村 秀夫
  • 学会等名: 日本流体力学会年会 2011
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] 水の分子回転拡散と局所的粘性の相関についての分子動力学的考察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中岡 聡, スルブリス ドナタス, 山口康隆, 黒田 孝二, 中島 但, 藤村 秀夫
  • 学会等名: 日本流体力学会 年会2011
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] 表面張力,界面張力の異なる液滴間衝突の SPH シミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 橋本 雄太, 山口 康隆, 黒田 孝二, 中島 但, 藤村 秀夫
  • 学会等名: 日本混相流学会年会講演会 2011
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] 水分子の回転拡散と局所的粘性の相関についての分子動力学的考察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中岡 聡, スルブリス ドナタス, 山口康隆, 黒田 孝二, 中島 但, 藤村 秀夫
  • 学会等名: 日本混相流学会年会講演会 2011
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] 固体面上における水液滴の濡れと局所的粘性に及ぼす壁面極性の影響に関する分子動力学解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山口 康隆, スルブリス ドナタス, 中岡聡, 黒田 孝二, 中島 但, 藤村 秀夫
  • 学会等名: 第56回音波と物性討論会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] 回転拡散と局所的粘性の相関についての分子動力学的研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: スルブリス ドナタス, 中岡 聡, 山口康隆, 黒田 孝二, 中島 但, 藤村 秀夫
  • 学会等名: 第48回日本伝熱シンポジウム
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] MD analysis on the local dynamic properties of water molecules in a droplet through rotational diffusion (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamaguchi, D. Surblys, S. Nakaoka, K. Kuroda, T. Nakajima, H. Fujimura
  • 学会等名: 7th International Conference on Flow dynamics
  • 発表場所: Sendai, Japan
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] 異なる濡れ性を有する固体壁面上における液滴挙動の SPH シミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 秋山 直也, 山口 康隆, 黒田 孝二, 中島 但, 藤村 秀夫
  • 学会等名: 第23回計算力学講演会
  • 発表場所: 北見
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] 異なる濡れ性を有する固体壁面上における液滴挙動の SPH シミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 秋山 直也, 山口 康隆, 黒田 孝二, 中島 但, 藤村 秀夫
  • 学会等名: 混相流学会年会講演会 2010
  • 発表場所: 浜松
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] 気液,液液界面を有する液滴挙動の SPH シミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 橋本 雄太, 山口 康隆, 黒田 孝二, 中島 但, 藤村 秀夫
  • 学会等名: 混相流学会年会講演会 2010
  • 発表場所: 浜松
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] 水-アルコール系液滴の固液接触挙動に及ぼす壁面電荷の影響に関する分子動力学解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小川 和也 , 山口 康隆 , Surblys Donatas, 黒田 孝二, 中島但, 藤村秀夫
  • 学会等名: 第59回理論応用力学講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20100000
• [備考]
  • URL: http://www-gcom.mech.eng.osaka-u.ac.jp