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熱流体・エネルギー領域

研究室紹介と研究例

赤松 研究室

情熱対流

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。

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空気の磁気熱噴流と磁気熱対流

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。

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熱物性テスターによる熱三定数の測定

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。

李鹿 研究室

「見えない流れ」を科学の力で視る

先端可視化計測技術と次世代知的情報処理による複雑な流動現象の解明を目指すとともに、省エネルギーに直結した自動車・新幹線の空力設計や潜水艦の抵抗低減の設計、工業プラントの各種原料の流体輸送システムの開発、アメンボの流体推進力を備えたマイクロロボットの試作、「流れの癒し効果」の人間環境への導入など目的とした応用研究を推進しています。

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自動車ドアミラー後方における流れの三次元計測結果(流線分布)

自動車のドアミラーは後方に大きな剥離領域が存在する形状を有している。このため自動車の抗力を増加させ、高速走行時には風切り音が発生する。 本研究は、空気抵抗低減且つ低空力騒音の性能を持つ自動車のドアミラーを開発する。

奥山 研究室

「ナノ物質の合成」から「工学的応用」まで

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。

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多層カーボンナノチューブ

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)

鹿野 研究室

 熱と流れで冷却・乾燥・環境設計

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。

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高性能冷却システム

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食品の乾燥と加工

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。

篠田 研究室

渦、渦、渦!

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。

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渦輪に沿った高速火炎伝播の3次元数値計算

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。

中西 研究室

コンピュータの中に「流れを再現」

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。

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空気の流れ解析

自動車走行時における空気の流れを解析

幕田 研究室

「小さい泡」の力を探るマイクロバブル・マイクロカプセルの研究

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。

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マイクロバブルの生成

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。

安原 研究室

「固体⇔液体⇔気体」 適切な熱環境の研究

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。

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微減圧木材乾燥実験装置

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。

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融雪装置の開発

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。

2017.4.1

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