OGATA LAB.                                  Tokyo Metropolitan University 本文へジャンプ
研究紹介
ファインバブル水の流動特性の解明とその応用
具体的テーマ
・ファインバブル水のレオロジーと熱流動特性
・オゾンファインバブルの基礎研究

ファインバブルは様々な優れた物理化学性を有していることが知られており,幅広い分野での応用が期待されているが,特に流動特性に関しては不明な点が多い.ファインバブル水の基本的なレオロジー特性や熱・流動特性を実験的に明らかにするとともに,実用化を視野に入れ,これら特性を活かした様々なアプリケーションの開発も行っている.
 
左:マイクロバブル、右:ナノバブル

ファインバブルの粒径分布の一例

ナノ粒子懸濁液の熱流動特性
具体的テーマ
・酸化グラフェンナノシートによる熱流動性能向上
・酸化グラフェンナノシートの抵抗低減メカニズム

省エネルギにも関連し,抵抗低減添加剤を溶媒に添加し配管の圧力損失の低減化を実現させることは,近年非常に注目されている.これら添加剤を配管内流れに用いた乱流摩擦抵抗の低減と熱伝達性能の向上,配管内の汚れ除去・防止手法の開発を行っている.

抵抗低減を示す酸化グラフェンナノシート懸濁液

プラズマアクチュエーターによる流れの制御
具体的テーマ
・プラズマアクチュエータの高性能化
・アクチュエータによる噴流方向制御

プラズマアクチュエータを用いた新しいアプリケーションの開発の研究を行っている.プラズマアクチュエーターは大気圧で発生するプラズマにより誘起される流動を利用している.さらに,構造が簡単で小型軽量という特徴を有する.現在では、アクチュエータ自体の高性能化や生成されるオゾン削減手法の開発を行っている.さらに,特徴を生かした新たなアプリケーションの開発,自動車や飛行機などの抗力低減への応用も考えている.

アクチュエータ起動前

アクチュエータ起動後

氷製構造物による流れの制御
具体的テーマ
・親水および疎水性壁を利用した液滴形状制御
・氷製ボルテックスジェネレータによる剥離制御

壁面の親水や疎水パターンを変えることで右図に示すような種々の氷製構造を作製することが出来る.このような氷で作製した構造を利用して流れの制御を試みている.氷で構造を作製することで,不必要な場合は融かして滑らかな壁面に戻せる利点がある.

疎水パターンで制御された氷

制御なし(一般的な)壁面上の氷