| 研究課題/領域番号 |
25249129
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 研究機関 | 独立行政法人海上技術安全研究所 |
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研究代表者 |
安藤 裕友 独立行政法人海上技術安全研究所, その他部局等, 研究員 (70462869)
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| 研究分担者 |
増田 光俊 独立行政法人産業技術総合研究所, その他部局等, 研究員 (70358000)
岩本 薫 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50408712)
高橋 千織 独立行政法人海上技術安全研究所, その他部局等, 研究員 (40399530)
関 庸之 独立行政法人海上技術安全研究所, その他部局等, 研究員 (20645220)
宮田 修 独立行政法人海上技術安全研究所, その他部局等, 研究員 (10450678)
川島 英幹 独立行政法人海上技術安全研究所, その他部局等, 研究員 (20450679)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 船底摩擦低減 / ソフトマター / ポリマー会合 |
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| 研究概要 |
適切な会合特性をもつポリマーと溶出機構制御の基礎を確立するために，当該年度は下記の研究成果を示せた．
1) 溶出ポリマーの水中形態の解明：フィールド・フロー・フラクショネーション法（FFF;巨大粒子やポリマーなどを薄いリボン状（フローチャンネル）の空間で分離し,本来の形態のままで測定できる方法）を導入し，会合特性を測定するために適切なパラメータについて検討を行った．現状は，パラメータの検討が十分にではないが，公称分子量よりも数十倍大きなポリマー状態を計測することが出来た．
2)ポリマーの溶解過程における会合特性の制御：溶解過程における摩擦抵抗低減効果(DR効果)の増大現象について，分子量分布やサイズ変化との相関を検討するために，市販のPAMと定法に従いアクリルアミドモノマーを重合したPAMの２つのポリマーに対して、時間経過毎のDR効果と分子量及び回転半径を計測した．その結果，PAMの溶解初期過程では、重合時に生じる高分子鎖の絡みあい等によって生じた会合物が存在し、これによってDR効果が増大されている一方、これを十分良く溶解すると分子量、回転半径、そしてDR効果がいずれも減少することが明らかになった。
3) ポリマー・水系の速度場計測・数値シミュレーション：ポリマー壁面溶出により界面近傍にソフトマター状態を形成させ，その場の速度とその分布を計測することで，溶出したポリマーが流れ場に与える影響を解明するための計測手法の検討を行った．計測手法として，粒子画像流速測定法 (PIV: Particle ImageVelocimetry) を用いて，壁面の極近傍の流れ場を測定することが可能となった．また，ポリマー会合体をマルチビーズ・バネ・ダンパモデルで表現し，直接数値シミュレーション（DNS）を用いたポリマー会合体と乱流との相互作用を評価できる計算手法の検討を行った．
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| 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
初年度は、研究に必要な機器の整備を行うとともに、機器の調整等を行うことに主眼を置いている。研究目的の達成度としては，研究計画どおりに実施しており，おおむね順調に進展している．
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| 今後の研究の推進方策 |
初年度に整備した機器を使用しつつ、当初予定の研究計画を実施する。
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