研究内容

我々の身の回りには空気や水だけでなく,リンスやシャンプーなどに含まれる界面活性剤,インクや塗料などに含まれる高分子,マヨネーズや牛乳などのコロイド溶液,その他にも血液,液晶,ファインバブルと実に様々なタイプの流体が存在します.これらは「複雑流体」(非ニュートン流体)と呼ばれ,日常生活だけでなく工業・産業において広く利用されています.複雑流体の流れは内部構造変化を伴うため,空気や水(ニュートン流体)とは大きく異なり,未解明で重要な流動現象が数多く存在します.

本研究室では,大学院生と学部生がペアとなり,

  • 複雑流体の計測技術や数値シミュレーション技術に関する研究課題
  • 複雑流体を利用した流動制御・省エネ・工学応用に関する研究課題
に取り組みます.

界面活性剤の流動抵抗低減効果は地域冷暖房空調システムの「省エネ技術」として期待されています.また,ファインバブルは「環境に優しい洗浄技術」として産業利用が拡大しつつあります.複雑流体の複雑な流れの本質を見極めることはしばしば困難を伴いますが,日々新しい発見・可能性に出会えます.

希薄高分子水溶液のフィラメントの破断の様子
乱流境界層流れの渦構造のPIV計測結果(上図:水流,下図:界面活性剤を注入した流れ)