乱流摩擦抵抗低減のためのポリマー溶出界面の研究開発

2015 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 25249129
• 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: 船舶海洋工学
• 研究機関: 国立研究開発法人 海上技術安全研究所
• 研究代表者: 安藤 裕友 国立研究開発法人 海上技術安全研究所, その他部局等, 上席研究員 (70462869)
• 研究分担者: 増田 光俊 国立研究開発法人産業総合研究所, その他部局等, 研究員 (70358000) ; 岩本 薫 国立大学法人東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50408712) ; 川島 英幹 国立研究開発法人海上技術安全研究所, その他部局等, 研究員 (20450679) ; 宮田 修 国立研究開発法人海上技術安全研究所, その他部局等, 研究員 (10450678) ; 高橋 千織 国立研究開発法人海上技術安全研究所, その他部局等, 研究員 (40399530) ; 関 庸之 国立研究開発法人海上技術安全研究所, その他部局等, 研究員 (20645220) ; 友弘 智 国立研究開発法人海上技術安全研究所, その他部局等, 研究員 (70761039)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 船底摩擦低減 / ソフトマター / ポリマー会合

研究成果の概要

本研究では乱流中の壁面に掛かる摩擦抵抗を低減させるためにポリマー溶出界面を創出することを考えた．これは，乱流中にポリマーを添加することにより摩擦抵抗低減が生じるトムズ効果を応用した技術である．しかし，摩擦抵抗低減メカニズムは、十分に解明されていないため適切なポリマー溶出界面を創出することが難しい．そこで，ポリマー・乱流相互作用としてのトムズ効果のメカニズムを解明し，適切な会合特性をもつポリマーと溶出機構制御の基礎の確立を目指した．主な成果は，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た直接数値シミュレーションで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を開発した．

自由記述の分野

船舶海洋工学