本研究室では、密閉系および開放系におけるナノフルード、常磁性流体、反磁性流体および電気伝導性流体の自然対流熱伝達特性と強制対流熱伝達特性を解明するための数値解析的基礎研究と実験的基礎研究を行っています。また、これら熱伝達特性が外部磁場印加下でどのように変化するのか解明する基礎研究も行っています。さらに、生体内における近赤外光伝播シミュレーションや機械工学を含む様々な分野においてキー情報の一つである熱物性測定も行っています。
超電導磁石が発生する強い磁場勾配下では、空気に温度差を与えると磁気力の差異によって、重力と逆方向に高温空気の噴流を発生させたり、空気の熱対流を促進または抑制させたりすることができます。
熱物性が未知である様々な物質における熱三定数（熱伝導率，比熱容量，熱拡散率）の同時測定を熱物性テスターと名付けられた点接触式温度プローブを用いて行っています。
流体工学や熱工学を基盤とした基礎研究成果を産業応用に貢献するとこまで研究開発を行っています。高発熱電子機器部品を冷却する冷却システムの研究、食品乾燥技術開発、そして人工植物栽培環境の研究開発まで取り組んでいます。
蒸発潜熱を利用した超高性能冷却システムを提案し、その冷却性能を測定したり、沸騰現象を制御するシステムです。また、温度や湿度を制御することによって食品の乾燥を行い、乾燥食品を用いた食品の加工開発も行っています。これらの研究成果をもとに大学発ベンチャー企業２社、ナチュラルプロセスファクトリ（株）と（株）ベジアを立ち上げました。
0.1mm以下の微細なバブルはマイクロバブルと呼ばれ、私達が普段目にする気泡と異なる特性を持っています。本研究室では、マイクロバブルの生成技術に関する研究やマイクロバブルから超音波造影剤などの機能性材料を作る研究などを行っています。
本研究室では、超音波を用いた独自のマイクロバブル生成技術を開発しています。超音波ホーンと呼ばれる振動体の先端から泡を発生させる際に強力な振動を加えると多量のマイクロバブルが発生します。
先端可視化計測技術と知的情報処理による複雑な乱流・渦流動現象の解明・制御を目指すとともに、省エネルギーに直結した自動車・新幹線の空力設計や水中探査機の抵抗低減、工業プラントの各種原料の流体輸送システムの開発、生物の渦推進ネイチャーテックなど目的とした応用研究を推進しています。
アメンボは、水面が湾曲して生じた表面張力によって体重を支えられており、水をはじく左右の中脚をこぐように動かして水面上で自由に進む。その高効率の推進メカニズムを解明するため、アメンボのこぐ動作をする脚が生み出す三次元双極性の渦の構造の解明は重要である。本研究は高速PIV技術を用いて、水上歩行のアメンボの脚が生み出す水面の双極性の渦を計測した。アメンボの運動と水面の渦の運動との関係を解析し、PIV、画像処理及び計算流体力学を融合させる流体の運動量とアメンボの推進効率を定量的に評価してきた。
カーボンナノチューブ等の燃焼合成法に関する研究や合成された カーボンナノ物質が有する熱特性等を利用した工学的応用に関する研究を行なっています。
燃焼法により合成した多層カーボンナノチューブの走査型電子顕微鏡写真(左)と透過型電子顕微鏡写真(右)
太陽光に代表されるような、光による伝熱（エネルギー伝達）をふく射伝熱と呼びます。 本研究室では、散乱性媒体やバイオミメティクス（生体模倣）により、光の波長や指向性 を制御し、様々な問題解決に貢献していきます。
太陽光下でも暑くならない「冷たい黒」を実現しました。 可視画像では両サンプルとも黒色を呈しているのに対し、 クールブラックのほうが温度が低くなっていることがわかります。
自動車や航空機のボディ外部・エンジン内部などの流れは、ほとんどが乱流です。そこで本研究室では、乱流の素過程である渦と流れの相互作用や、乱流燃焼の素過程である渦と火炎の相互作用などをコンピューターで解析しながら、乱流の解明や予測・制御の可能性を探っています。
一様な可燃性ガス中に渦輪を作り、点火すると、渦輪に沿った方向に火炎が高速伝播します。図中の赤色は火炎、水色はラセン状にねじ曲げられた渦線（渦糸ソリトン）です。このような現象は、一般の乱流燃焼場でも起こると考えられています。
当研究室の研究分野は、コンピュータを駆使した「熱流体力学の解析手法の開発・応用」。 機械工学の教育に役立つ「ソフト・ツール・装置」の開発。 「雪対策」に関する研究開発を行っています。
自動車走行時における空気の流れを解析
噴霧流は幅広い分野に応用されています。例えば、エンジンの燃料噴射が良く知られています。本研究室では、噴霧流を作り出すアトマイザの複雑な流動現象を解明し、噴霧流の特性を制御する研究を行っています。水素製造触媒の再生や排ガス中の水銀除去など、新しい環境工学への応用を目指しています。
横風中における液体のみを噴射した場合（左図）と二流体噴流（右図）の分裂プロセスを示しています。このように空気をわずかに加えただけで、噴流の様相は一変します。特に、液滴へと分裂する途中のリガメントと呼ばれる紐状の状態の有効利用はこれまで行われていませんでした。本研究室ではこのリガメントの活用にチャレンジします。
我々は熱力学・伝熱工学を基礎とした研究を行っています。特に、相変化現象である蒸発、凝縮および結露、融解現象の解析と応用を温熱環境のコントロールに生かし、「霧・ミスト発生現象の解明」、「省エネ・高品質を目指した木材乾燥技術の開発」、「融雪装置の開発」に取り組んでいます。実験やフィールドワークが中心の研究室です。
装置内の気圧、加熱量、風量等を変えて、最適な乾燥環境を実験から検討しています。
融雪装置を設定しています。それぞれの実験の準備は研究室全員で協力して行います。
2023.6
