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2013 年度 実施状況報告書

微小重力環境における煮物調理とその数学的モデル

研究課題

研究課題/領域番号 25350117
研究種目

基盤研究(C)

研究機関神戸山手短期大学

研究代表者

原 知子  神戸山手短期大学, その他部局等, 准教授 (40192281)

研究分担者 吉永 隆夫  大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (40158481)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード煮物 / ポーラスメディア / 対流 / 微小重力 / 回転 / 電子レンジ
研究概要

煮物調理では,加熱時に容器内での煮汁温度が均一に上昇もしくは保持されることが重要であり,それには熱対流が大きな役割を果たす.本研究では,容器を回転させることにより発生する旋回流による遠心力浮力を用い,微小重力環境下であっても可能な対流加熱促進に関する解析と実験を行っている
解析では,流体で満たされたポーラスメディア内での流体運動と熱移動に関する定式化を行った.特に,運動方程式に現れる遠心力浮力項と重力浮力項の兼ね合いにより対流現象が大きく変わることがわかった.一方,実験ではターンテーブルを持つ電子レンジを用いて,水を入れたガラス容器中での水温上昇に関する予備実験を行った.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

解析では,定式化で得られた方程式の数値解析コードの作成が終了しておらず,また,高レイノルズ数流れであるため何らかの平均操作が必要であり,その手法の検討を行っていたためである.
一方,実験では,マイクロ波加熱による水温上昇をワイヤレス小型温度ロガーを用いて詳細に調べる予定であったが,マイクロ波のため測定データの信頼性が十分ではなく,測定器のマイクロ波遮蔽のための方策を検討していたためである.

今後の研究の推進方策

解析では,問題が3次元熱流体現象であり計算機に対する負荷が相当かかるため,まずスワールを考慮した2次元軸対称系で解析を行うことを考えている.また平均操作として一般的ではあるが,k - ε法が有効であることがわかり,この手法を計算コードに組み入れる予定である.
実験ではマイクロ波遮蔽を行った測定器を用いて得られた結果の検証を行う.また,実験装置の組み立てと計測システムの構築を行うため,電子レンジのターンテーブルの回転数が200rpmまで変化できるように新たにモータ・ギヤ系をレンジ本体に取り付け,パソコンを通してその回転数を制御できるようにする.

次年度の研究費の使用計画

理由:解析では,数値計算コードの作成を行っていたため,数値解析を実行する際の計算機チューニングに必要な部品購入が遅れた.一方,実験では温度測定器のマイクロ波遮蔽のための方策を検討していたため,実験に用いる部品購入と組み立て発注が遅れたため.
使用計画:当該年度使用できなかった,計算機部品と実験装置関連費用は次年度使用の予定である.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] 家庭における揚げ油の保存方法が揚げ物に及ぼす影響2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤知子, 安藤真美,久保加織,高村仁知,中平真由巳,原知子,水野千恵,明神千穂,村上恵,和田珠子
    • 雑誌名

      食生活研究

      巻: 34(2) ページ: 87-93

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 短大生パネルにおける味覚について2013

    • 著者名/発表者名
      原 知子
    • 雑誌名

      神戸山手短期大学紀要

      巻: 56号 ページ: 23-32

  • [雑誌論文] Breakup of a Liquid Column Jet in a Static Electric Field2013

    • 著者名/発表者名
      T.Yoshinaga and T.Iwai
    • 雑誌名

      Theoretical and Applied Mechanics Japan

      巻: 62 ページ: 219-226

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 非ニュートン年生複合ジェットの崩壊とカプセル形成領域2013

    • 著者名/発表者名
      吉永隆夫,松本和樹
    • 雑誌名

      数理解析研究所講究録

      巻: 1847 ページ: 54-63

  • [学会発表] 短大生パネルの味覚についての一考察

    • 著者名/発表者名
      原 知子
    • 学会等名
      日本調理科学会近畿支部第40回研究発表会
    • 発表場所
      大阪市立大学学術情報総合センター
  • [学会発表] 揚げ調理の教育媒体としてのリーフレットの有効性の検討ー天ぷら編ー

    • 著者名/発表者名
      明神千穂,安藤,伊藤,今義,江口,久保,露口,中平, 原知子,水野,村上,和田
    • 学会等名
      日本調理科学会平成25年度大会
    • 発表場所
      奈良女子大学
  • [学会発表] 兵庫県の行事食についての三世代比較

    • 著者名/発表者名
      升井洋至,片寄眞木子,本多佐知子,坂本薫,田中紀子,富永しのぶ,原知子
    • 学会等名
      日本調理科学会平成25年度大会
    • 発表場所
      奈良女子大学
  • [学会発表] 兵庫県における通過儀礼食の手作り状況と認知・経験の三世代比較

    • 著者名/発表者名
      本多佐知子,片寄眞木子,坂本薫,田中紀子,富永しのぶ,原知子,升井洋至
    • 学会等名
      日本調理科学会平成25年度大会
    • 発表場所
      奈良女子大学

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公開日: 2015-05-28  

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