動力伝達装置、攪拌機などの効率向上に資する設計指針を提供

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2025-12-17

engineering

{'items': [{'key': 'a2oe4', 'term': 'エネルギー損失', 'description': {'blocks': [{'key': 'dkcai', 'text': '流体を用いる機械・装置の多くは、流体の持つエネルギー（運動エネルギー、位置エネルギー、圧力によるエネルギー）を仕事や動力の源として利用します。流れに摩擦が生じると、流体の持つエネルギーの一部は熱エネルギーに転換され、機械や装置の動作に利用できなくなります。流体の運動や力を工学的に応用する流体工学の分野では、このエネルギーの転換分をエネルギー損失と呼びます。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '9ml2', 'term': '数値シミュレーション', 'description': {'blocks': [{'key': '9u8ic', 'text': '現象の法則を表す数式をコンピュータで計算し、その現象をコンピュータ上で再現することです。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '2s6e5', 'term': '共振', 'description': {'blocks': [{'key': '6nloo', 'text': '物体が持つ揺れやすい振動数（固有振動数）と同じ振動数で外部から力を加えたときに、その物体の揺れが著しく大きくなる現象。流体が共振すると、その振動運動の振幅が時間とともに増大し、やがて極大値に達します。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '236r7', 'term': '「SQUID」', 'description': {'blocks': [{'key': 'd8jtq', 'text': '大阪大学D3センターが設置し、2021年5月から運用されている計算機。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': 'leed', 'term': '「HOKUSAI BigWaterfall2」', 'description': {'blocks': [{'key': '4acc4', 'text': '理化学研究所 情報セキュリティ・システム部が設置し、2023年12月から運用されている計算機。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': 'c8mc7', 'term': 'トルク', 'description': {'blocks': [{'key': '1jtpl', 'text': '回転軸から力がはたらく点までの距離と、その点にかかる力との積で表される量です。流体中を回転するローターには、流体の抵抗や浮力によりトルクがはたらきます。ローターをより速く回転させると、ローターにはより大きなトルクが作用します。トルクに角速度（単位時間あたりに回転する角度、つまり回転の速さ）をかけたものは動力と呼ばれます。エネルギーの釣り合いから、ローターが回転し続けるとき、その動力の時間平均値は、単位時間あたりのエネルギー損失に等しくなります。これは、流体の持つエネルギーを失う分だけ、それを補うための動力が必要になることを表します。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': 'd1nr9', 'term': '攪拌損失', 'description': {'blocks': [{'key': '3kqu7', 'text': '回転ローターや羽根車などで流体をかき混ぜる際に、流体の持つエネルギーの一部が熱エネルギーに転換されます。この転換分（エネルギー損失）を攪拌損失と呼びます。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '9tumb', 'term': 'スロッシング', 'description': {'blocks': [{'key': 'e4eso', 'text': '容器内の液体が加振によって揺動する現象。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}]}

['es']

['河村真佑', '杉山和靖']

ローターによって攪拌される気液二相流は、私たちの身の回りで多く見られる現象ですが、その内部構造は十分に理解されていません。本研究では実験に加えて大規模数値計算を行うことで、時空間的な詳細解析が可能となり、損失が発生する要因について本質的な知見を得ました。これにより、これまで主に経験則に依拠していた機器設計が、理論的理解に基づく設計へと転換し、省エネルギー機器の開発が加速すると期待されます。（河村真佑さん）

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杉山 和靖

教授

基礎工学研究科

https://rd.iai.osaka-u.ac.jp/ja/4f3be6b665b51b35.html