2001 Fiscal Year Annual Research Report
生物膜の基質除去に及ぼす膜表面形態および流体力学的挙動の影響
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12650556
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| Research Institution | Hakodate National College of Technology |
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Principal Investigator |
大久保 孝樹 函館工業高等専門学校, 環境都市工学科, 助教授 (20168892)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西野 耕一 横浜国立大学, 大学院・工学研究院・システムの創生部門, 助教授 (90192690)
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| Keywords | 生物膜表面形態 / CCDカメラ / 実体顕微鏡 / 相互相間法 / PTV法 / 形態定量化 / 流体計測 / 直交選点法 |
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| Research Abstract |
平成13年度に立てた目標と成果
1.生物膜表面形状の測定技術に関する研究
生物膜表面形態の測定技術の精度向上を目指し試行錯誤したが、結局、従来の相互相関法の同一点認識の手法でよいことが分かった.相互相関法のエラー値除去のプログラムを開発中である.
2.膜表面形態の定量化に関する研究
表面積,rms,2次元パワースペクトルに関する定量化手法のプログラムが完成し、人為的作業による3次元表面形状のエラー値除去を行って、定量化指標の計算を行った.現在、トレンドの除去プログラムを開発中である。
3.PTV法による流速測定に関する研究
12年度に行ったPIV法による測定に代わって、より高精度のPTV法による流体挙動測定解析を行った.実体顕微鏡の他に、超高感度のCCDカメラ、蛍光パーティクル、フィルター、紫色レザー(デモ機使用)で測定環境を構築し、より低価格で物体表面近傍上の流体挙動を計測できる手法の開発に成功した。物体試料としては,1mm面径の円弧の波板(真鍮製)を用いた。物体衣面上の乱反射もフィルターで除去することができ、明確な流体単動のみの画像を取ることができた.レーザスリット光を斜めから撮影することによって,物体表面の凹凸にも邪魔されずに凹凸表面近傍の流体挙動を把握することが可能となった.実体顕微鏡によって、マクロからミクロの測定が可能となる.14年度は実際の生物膜試料で計測を行う計画である.
4.移流拡散方程式及び発展方程式の直交選点法による数値計算
移流拡散方程式の数値計算に、重み付き残差法として直交選点法を用いた有限要素法を使用した.この手法は,文献を見る限り用いられておらず、新規の数値計算手法の開発と考えられる.現在、矩形メッシュでのプログラムの開発については終了しているが、曲線座標系での任意形状のメッシュでの開発については,現在進行中であり,先行きの明るい見通しがついている。時間に関する発展方程式に関しては,従来空間の離散化として用いられていた直交選点法を応用し、プログラム開発を終了している.今後,色々な条件における計算精度の確認をしなければならない。
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Research Products
(1 results)
