ナノ粒子流動プロセスのマルチスケール・マルチフィジックス統合解析

纳米颗粒流动过程的多尺度和多物理集成分析

基本信息

  • 批准号:
    18760117
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.3万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
  • 财政年份:
    2006
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2006 至 2007
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本研究は,ナノ・マイクロ粒子混相流のフロンティア領域創成を目指して,新たなナノ・マイクロ粒子流動モデルを実験結果と統合解析することにより構築し,超音速ジェット中におけるナノ粒子の複雑流動,粒子と基板との衝突・複雑干渉及び皮膜形成過程を詳細に解明することにより,ナノ・マイクロ粒子流動が要となるナノ・マイクロ粒子超音速ジェット加工(コールドスプレー),さらにはその歯科医療への応用展開,ナノ粒子創製プロセス等に幅広く貢献することを目的として行ったものである。最終年度である平成19年度には,高速気流と粒子との運動量交換による従来の粒子加速法に加え,コロナ放電により粒子を積極的に帯電させ,粒子を静電気力により加速する方法に着目し,静電気力を活用したナノ・マイクロ粒子超音速ジェット加工を対象として,固気混相流モデルおよび粒子のスプラット形成モデル,さらにはスプラット積層による皮膜形成モデルを統合したマルチスケール・マルチフィジックス統合解析を行うことに成功した。これにより,粒子注入から皮膜創成までの全プロセスを再現し,システム全体の性能評価を行うとともに,高性能化および最先端歯科医療への応用展開のための基礎資料を提供した。さらに,従来の方法では,衝撃波発生下において急激な減速作用を受けるために使用することができなかった数100ナノオーダー以下の粒子に対して,静電加速がより効果的に作用し,その結果付着効率が大きく向上することを明らかにした。得られた成果は,日本機械学会第85期流体工学部門講演会,日本混相流学会年会講演会等の国内学会やInternational Thermal Spray Conference, 5th Joint ASME/JSME Fluid Engineering Conferenceにおいて発表された。日本混相流学会年会講演会で発表された本研究成果は,年会講演会論文審査委員会で優秀と認知され,混相流研究の進展2(論文精選集)に招待論文として掲載され,今後の混相流研究および微粒子流動加工技術発展に大きく貢献した。また,国内の溶射メーカーから共同研究のための可能性研究の申し出があった。最終年度に得られた研究成果を論文にまとめ,Powder TechnologyおよびASME Journal of Fluid Engineeringに投稿した結果,掲載可の判定を得ており,現在印刷中である。
In this study, we aim to provide guidance on the formation of particle mixed phase flow, new particle flow model results and integrated analysis, and to explain in detail the complex flow of particles in supersonic phase, the collision between particles and substrates, and the formation of coatings. The particle flow is important for the development of dental medicine, and the particle creation is important for the development of ultrasonic particle processing. In the final year of 2019, high-speed gas flow and particle motion exchange were carried out by particle acceleration method. In the end, electrostatic force was used to accelerate particles. In the end, solid mixed phase flow was formed by particle motion exchange. The film is formed by the following steps: This paper presents the basic data of the development of advanced dental medicine by evaluating the performance of the whole system. In this way, the shock wave is generated under the influence of the rapid acceleration of the particles, the electrostatic acceleration of the particles below the number of 100, and the resulting impact rate is large. The achievements were presented at the 85th Fluid Engineering Department Lecture Meeting of Japan Mechanical Society, the Annual Meeting of Japan Mixed Phase Flow Society, the International Thermal Spray Conference, the 5th Joint ASME/JSME Fluid Engineering Conference, etc. The results of this research were presented at the annual meeting of the Japan Mixed Phase Flow Society, and the paper review committee of the annual meeting presented excellent recognition of the progress of mixed phase flow research 2(paper collection). The paper was presented to make great contributions to the future development of mixed phase flow research and particle flow processing technology. The possibility of joint research in China is discussed. Final Annual Research Results Paper,Powder Technology and ASME Journal of Fluid Engineering Submission Results, Reveal Available Judgments, Now in Print

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
微小空間におけるマイクロ・ナノ粒子ジェットの制御
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先进牙科治疗静电力超音速微射流中微/纳米粒子加速特性的计算模拟
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    高奈秀匡;小川和洋;庄子哲雄;西山秀哉;高奈 秀匡;Hidemasa Takana
  • 通讯作者:
    Hidemasa Takana
静電加速による微粒子マイクロジェットの高性能化
通过静电加速提高细颗粒微射流的性能
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    J Choi;S Nakao;S Miyagawa;M Ikeyama;Y Miyagawa;高奈 秀匡
  • 通讯作者:
    高奈 秀匡
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    S Nakao;J Choi;J Kim;S Miyagawa;Y Miyagawa;M Ikeyama;Hidemasa Takana
  • 通讯作者:
    Hidemasa Takana
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    1975
  • 资助金额:
    $ 2.3万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Special Project Research
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知道了