乱流摩擦抵抗低減のための二相流のスマート制御

2016 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24246033
• 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: 北海道大学
• 研究代表者: 村井 祐一 北海道大学, 工学研究院, 教授 (80273001)
• 研究分担者: 石川 正明 琉球大学, 工学部, 助教 (00398306) ; 田坂 裕司 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00419946) ; 熊谷 一郎 明星大学, 理工学部, 准教授 (50597680) ; 北川 石英 京都工芸繊維大学, 機械工学系, 准教授 (80379065) ; 大石 義彦 室蘭工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (90617078)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 流体工学 / 抵抗低減 / 船舶 / 混相流 / 気泡 / 乱流 / 境界層 / 翼

研究成果の概要

2011年の大震災以来，エネルギーの効率的な生産と効果的な利用が，持続可能な社会を目指す上で早急に実現すべき人類の課題として最重要視されてきた．このうち海運分野で重責を担う革新的省エネ技術が，二相流を利用した乱流摩擦抵抗低減技術である．船舶の10%の抵抗低減が世界全体で2GW(年間CO2換算で2100メガトン)の省エネを実現する．本課題では，高レイノルズ数環境にある二相流力学的な「摂理」（多次元性，マルチスケール性，ならびに著しい非定常性・不規則性）を真正面から扱い，5%以下の僅かなボイド率で30%以上の正味抵抗低減率を「常に」得るような二相乱流のスマート制御を達成した．

自由記述の分野

流体工学