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流れを理解する
固体球を水中から水面に向けて鉛直上方に打ち上げる実験を行っています. 球体が水面が通過する際に,水面は非線形現象を伴うため複雑な挙動を示します. 水面と球体の相互干渉を物理的に解き明かすことで,船舶の抵抗低減や海面をジャンプする生物の飛翔メカニズムの解明に貢献することが期待されます.
流れを測定する
私たちはIoTセンサに適したタービン式流量計の開発に取り組んでいます. ロータの回転数を計測して流量を同定(測定)し,ロータの回転で創出した電力でインターネットに向けて流量データを無線送出する機能をもつ流量計です
流れを再現する(1)
大気の流れの予測やターボ機械内の流動の把握などに関連して,様々な非圧縮性流れのシミュレーションが多数報告されています. 我々の研究室では渦法を用いて,平行平板間乱流,回転する平行平板間乱流,スリット噴流,化学反応を伴う混合層, 円筒タンク内の密度成層流体,気泡プルームを対象とした直接数値計算(DNS)を実施しました.
流れを再現する(2)
農業用水路など観察される水深が浅くて流速が高い浅速流を利用する, 開放型クロスフロー水車を通過する流れを粒子法によりシミュレーションを行っています. また,本研究を通じて,浅速流で駆動される開放型クロスフロー水車の設計を行っています.
流れを再現する(3)
渦ダイナミクスは,工業装置内で観察される流体力学の現象を理解するうえで重要です. 特に,剛体に衝突する渦輪の変形プロセスを包括的に理解することにより, 工業装置や半導体デバイスなどの効率的な冷却に適した設計に貢献することが期待されます. 我々の研究室では,球体に衝突する渦輪の変形プロセスを数値シミュレーション及び実験によって調査しています.
流れを再現する(4)
水力エネルギーは24時間・365日の発電を可能にするため,有望な再生可能エネルギーとして注目を集めています. ただし,大規模集中型発電は,災害時には電力供給網の機能停止に伴って電力供給能力を失うおそれがありあます. そのため,近年では小規模河川や水路などに賦存する小水力エネルギーを活用する,小型水車による小規模分散型発電に期待が寄せられいます. 我々の研究室では,小型水車の一種であるサボニウス水車の水力特性およびロータに作用するトルクについて数値シミュレーションを用いて調査しました.
流れを可視化する
液相中に放出された気泡群は,浮力で上昇しながら周囲に液相流れを誘起します. このような気泡プルームは様々な工業装置で利用され,プルームと構造物の干渉がしばしば観察されます. 従来,比較的大径の気泡に対する実験が行われていますが,小さな気液間相対速度をもつ直径0.1 mm以下の微小気泡に関する知見は得られていません. そこで,水タンク底面に電極を設置し,水の電気分解により微小気泡(約0.05 mm)を発生させ, 誘起される気泡プルームの内部に置かれた円柱周りの流れを調べました.
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流れを活用する
水力エネルギーは天候の影響を受けにくく,24時間・365日の発電を可能とします. 小規模河川や水路などに賦存する小水力エネルギーを活用するため,小型水車が運用されていますが, 水流中に混入する落葉やごみなどに起因して,水車の閉塞と運転停止が頻発しています. そこで,私たちは異物通過性に優れたマイクロ水車の開発に取組んでいます.
流れを制御する
液中に分散する気泡を集めて気泡群を生成し,所望の位置まで輸送する,気泡運動の制御の可能性を探っています. 気泡の駆動,供給および除去などを可能にする要素技術であり,物質移動,化学反応および熱伝達の制御など,工学的な応用展開の間口が広い技術です. 渦度がリング状に集中した渦輪を用い,渦輪の渦運動による気泡の巻込み,および渦輪の併進運動による気泡の輸送を利用します.
ウイルス不活化エアカーテン装置の研究が動画になりました!
新着情報
研究会,研究室,院試情報
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案内
ピコ水力発電研究会
(2024年10月4, 5日開催)
第11回技術情報交流会を
2024年10月4日(金),5日(土)
に山形県鶴岡市で開催いたします.
詳しくは「
こちら
」をご覧ください.
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学会発表・表彰
2022年11月12日
内山知実 教授が日本機械学会 第100期流体工学部門における部門賞を受賞しました.
2022年08月10日
博士前期課程2年生の武藤広将君が第50回可視化情報シンポジウムにおけるベストプレゼンテーション賞を受賞しました.
2022年05月28日
本研究室が行っているウイルス不活化エアカーテンに関する研究が読売新聞に掲載されました.
2022年05月18日
本研究室が行っているウイルス不活化エアカーテンに関する研究が日本経済新聞に掲載されました.
2022年05月18日
本研究室が行っているウイルス不活化エアカーテンに関する研究が
名古屋大学
と
科学技術振興機構(JST)
で同時プレスリリースしました.
2022年03月30日
本研究室が行っているウイルス不活化エアカーテンに関する研究が日刊工業新聞に掲載されました.
2022年02月25日
博士前期課程2年生の加藤颯 君が日本風工学会の2021年度優秀修士論文賞を受賞しました.
2022年03月19日
32nd International Symposium on Transport Phenomena (ISTP32)(オンライン)
で,高牟礼助教が発表しました.
2022年03月15日
The 7th International Conference on Jets, Wakes, and Separated Flows 2022 (ICJWSF)
で,高牟礼助教が発表しました.
2021年11月08日
日本機械学会 第99期 流体工学部門 講演会(オンライン)
で,高牟礼助教とM2の坂本君が発表しました.
2021年11月04日
Institute of Materials and Systems for Sustainability 2021 (ICMaSS2021)(オンライン)
で,高牟礼助教が発表しました.
2021年11月03日
The 16th International Symposium on Advanced Science and Technology in Experimental Mechanics (ISEM2021)
(オンライン)
で,高牟礼助教とM2の加藤君が発表しました.
2021年10月27日
18th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2021)(オンライン)
で,高牟礼助教,M2の坂本君,M2の加藤君が発表しました.
2021年10月11日
9th International Conference on Vortex Flow Mechanics (ICVFM 2021)(オンライン)
で,高牟礼助教とM2の加藤君が発表しま.
2021年09月21日
日本流体力学会 2021年度年次大会(オンライン)
で,高牟礼助教が発表しました.
2021年09月14日
19th International Symposium on Flow Visualization (ISFV-19)(オンライン)
で,D3の曹君が発表しました.
2021年09月13日
The 16th Asian International Conference on Fluid Machinery, 2021 (AICFM16)(オンライン)
で,
高牟礼助教,M2の坂本君が発表しました.
論文公開
2022年05月17日
原著論文
"Blocking Effect of Desktop Air Curtain on Aerosols in Exhaled Breath "
がAIP Advancesに掲載されました.なお,本研究はFeatured Articleに選ばれ,AIP Publishingでプレスリリースされました.
プレス記事は
"こちら "
より閲覧できます.
2022年05月13日
原著論文
"Numerical analysis of effect of Reynolds number on interaction of density-stratified fluid with a vortex ring"
がPhysics of Fluidsに掲載されました.
2022年02月16日
技術・研究ノート
"一様流中に置かれた一軸貫通孔を有する球体の後流特性"
が日本風工学会論文集に掲載されました.
2021年11月01日
原著論文
"Falling behavior of hollow particle with uniaxial through–hole:
A case study using experiments and numerical simulations"
が Powder Technology (Elsevier)の11月号への掲載が決定しました.
2021年10月01日
原著論文
"Effect of Froude number on the motion of a spherical particle launched vertically upward in water"
が Experimental Thermal and Fluid Science (Elsevier)の10月号への掲載が決定しました.
2021年09月01日
原著論文
"Behavior of a solid sphere launched vertically upwards in water and its interaction with the air-water interface"
が Ocean Engineering (Elsevier)の9月号への掲載が決定しました.
2021年08月01日
原著論文
"Mixing of a Two-Layer Density-Stratified Fluid by Two Vortex Rings Successively Launched towards the
Density Interface "
が Journal of Visualization (Springer Nature)の8月号に掲載されました.
2021年07月15日
原著論文
"Vortex-in-Cell simulation of the flow and performance of a Savonius hydraulic turbine with S-shaped blades "
が Journal of Renewable and Sustainable Energy (AIP Publishing)の7月号に掲載されました.
2021年03月01日
原著論文
"Development of a self-powered wireless sensor node to measure the water flowrate by using a turbine flowmeter"
が Internet of Things (Elsevier)の3月号に掲載されました.
2020年11月27日
原著論文
"Development of a self-powered wireless sensor node to measure the water flowrate by using a turbine flowmeter"
が Internet of Things (Elsevier)に掲載されました.
2020年11月23日
原著論文
"Effect of density of a sphere launched vertically in water on the water-surface behavior and sphere motion in air"
が Physics of Fluids (AIP Publishing)に掲載されました.
2020年09月24日
原著論文
"Effect of cylinders on the characteristics of a fine-bubble plume"
が Journal of Fluid Science and Technology ( The Japan Society of Mechanical Engineers)に掲載されました.
研究会
ピコ水力発電研究会
第9回技術情報交流会は,2023年10月27日(金),28日(土)に山梨県都留市で開催いたします.
ピコ水力発電シンポジウム
第2回ピコ水力発電シンポジウムの情報を掲載しました.