研究発表 - 藤岡　沙都子

メタノールを用いたオートサーマル改質反応器の熱の有効利用に関する検討

加藤直,丹羽康史,成瀬幸夫,稲見茂,加藤英二,藤岡沙都子,大村亮,横森剛,植田利久

[国内会議]  化学工学会第41回秋季大会 （広島） , 

2009年09月

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口頭発表（一般）

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燃料電池に水素を供給する方法の一つとして炭化水素系燃料の改質による水素製造が注目されている.本研究では,燃料としてメタノールを採用し,水蒸気改質反応と部分酸化反応を組み合わせたオートサーマル改質反応に着目した.発熱反応である部分酸化反応により発生した熱を吸熱反応である水蒸気改質反応に供給することにより,外部からの熱の供給なしに自立的,持続的に改質反応を進行させるための条件について実験的に検討した.

垂直渦管の影響をうけるよどみ流予混合火炎の火炎面挙動

山田誠一,横森剛,藤岡 沙都子,植田利久

[国内会議]  日本流体力学会年会2009 （東京） , 

2009年09月

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口頭発表（一般）

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渦管が垂直に作用するよどみ流予混合火炎面の火炎面挙動について可視化画像をもとに実験的に検討した.希薄メタン/空気火炎を用い,バーナー内に設置した回転棒の回転数を変化させることで火炎面に作用する垂直渦管の回転周波数を変化させた結果,火炎面の挙動は回転周波数の増加につれて安定火炎から単周期的な火炎挙動,さらに二重周期的火炎挙動へと変化することが明らかになった.

ノンエレメントミキサーの対流混合過程に関する数値解析的検討

奥田徳幸,兪善昊,樋口尚孝,大村亮,横森剛,藤岡沙都子,植田利久

[国内会議]  化学工学会第41回秋季大会 （広島） , 

2009年09月

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口頭発表（一般）

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流体の引き伸ばしと折りたたみを繰り返すことで混合を促進し層流状態で効率的な混合を達成するノンエレメントミキサーの対流混合過程について数値解析を利用して検討した.主流に対し流体を注入する支流の本数の影響に着目し,注入された流体塊の形状変化について解析した結果,支流本数が多いほど支流からの押し出しによる混合促進効果が飛躍的に増加することが明らかになった.

メタノール水蒸気改質触媒まわりの非定常反応流れにおよぼす触媒配置の影響

加藤寛喜,赤星良多,成瀬幸夫,稲見茂,加藤英二,藤岡沙都子,大村亮,横森剛,植田利久

[国内会議]  化学工学会第41回秋季大会 （広島） , 

2009年09月

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口頭発表（一般）

水素分離膜を用いたメタノールからの高純度水素生成に関する研究

桑原雅人,成瀬幸夫,稲見茂,加藤英二,藤岡沙都子,大村亮,横森剛,植田利久

[国内会議]  化学工学会第41回秋季大会 （広島） , 

2009年09月

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口頭発表（一般）

水素分離膜を用いたメタノールからの高純度水素生成に関する研究

桑原雅人, 丹羽剛康, 成瀬幸夫, 稲見茂, 加藤英二, Wardana Ing, 藤岡沙都子, 大村亮, 横森剛, 植田利久

[国内会議]  化学工学会第41回秋季大会, 

2009年09月

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口頭発表（一般）

Flame fromt motion of a stagnating premixed flame with vertically impinging vortex tube

山田誠一, 横森剛, 藤岡沙都子, 植田利久

[国内会議]  日本流体力学会年会2009, 

2009年09月

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口頭発表（一般）

メタノール水蒸気改質触媒まわりの非定常反応流れにおよぼす触媒配置の影響

加藤寛喜, 赤星良多, 成瀬幸夫, 稲見茂, 加藤英二, 藤岡沙都子, 大村亮, 横森剛, 植田利久

[国内会議]  化学工学会第41回秋季大会, 

2009年09月

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口頭発表（一般）

コンパクト反応器における発熱反応性振動現象のマルチスケール解析

藤岡 沙都子,松本秀行,黒田千秋

[国内会議]  安全工学シンポジウム （東京） , 

2009年07月

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口頭発表（一般）

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安全に,エネルギー効率を高くかつ環境に配慮して化学品の生産を行うには化学装置のコンパクト化が望まれるが,マイクロリアクターに代表されるような小型装置では反応による局所的な物性変化が内部の流動および混合状態に大きな影響を与える.本研究では小型流路内で発熱反応により発生する振動現象に着目し,反応と移動現象が同時に相互作用し合う系をモデル化するためのペトリネットモデリングを含むマルチスケールの解析手法の適用について検討した.

不安定性を伴う流体システムにおける振動パターンのマルチスケール解析

藤岡 沙都子,松本秀行,黒田千秋

[国内会議]  化学工学会第74年会 （横浜） , 

2009年03月

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口頭発表（一般）

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反応による局所的な粘性の変化により発生する振動現象について,時間スケールの小さい化学反応と時間スケールの大きい運動量,熱および物質移動が同時に相互作用しあう現象を適切に解析,モデル化するためのマルチスケール解析を試みた.振動発生機構の因果関係モデルにはペトリネットモデルを,発生した振動パターンが下流へ進むにつれて変化する様子の定量化には流れの可視化画像にフラクタル解析を適用し,マルチスケール解析の有用性を示した.

Instability of Two-layer Oscillatory Flows of Large Contrast in Viscosity

FUJIOKA Satoko, YOSHIKAWA Harunori, Jose Eduardo Wesfreid

[国際会議]  The 4th International Marangoni Association Conference on Interfacial and Micro Fluid Dynamics and Process （Chiba, JAPAN） , 

2008年10月

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口頭発表（一般）

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粘度の大きく異なる互いに不溶な液液二相系について,水平方向に振動を加えた場合の界面の不安定性について検討した.円筒型及び円環型の２種類の容器を用い,容器に与える振動の周波数及び二流体間の相対速度を変化させて界面不安定化の閾値を求めた.界面が不安定となる臨界相対速度は容器形状に関わらず加える周波数の増加により減少することが明らかになった.一方,界面に形成される波の形は容器形状により大きく異なることがわかった.

Application of Visualized Information and Process Information for Analysis of Viscous Oscillation in an Exothermic Reactive Flow System

S.Fujioka, H.Matsumoto, C.Kuroda

[国際会議]  International Workshop on Process Intensification in Fluid and Particle Engineering （Kobe, JAPAN） , 

2006年10月

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ポスター発表

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コンパクトな容器内で発熱反応により発生する振動現象について,可視化情報とプロセス情報を利用した解析方法を提案した.可視化画像解析から下流側での振動パターン変化に全体粘度が及ぼす影響について,また温度計測データから全体粘度の増加が温度振動パターンに及ぼす影響について明らかにすることができ,フラクタル解析により空間パターン及び時間パターンの両方を定量的に議論することが可能であることを示した.

Viscous Oscillation of a Liquid Shear Flow in an Exothermic Reacting Pipe

S.FUjioka, H.Matsumoto, C.Kuroda

[国際会議]  The 6th Euromech Fluid Mechanics Conference （Stockholm, SWEDEN） , 

2006年06月

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口頭発表（一般）

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液体反応流れ場で発生する振動現象について,流路幅の小さい矩形管を用いて実験的に検討を加えた.流れの振動パターンは,主流方向に複雑に変化することを実験的に示し,そのパターン変化に粘度比,全体粘度,流量比,全流量が与える影響についてフラクタル解析を用いて検討した.その結果重要な因子であることが明らかになった全体粘度が温度振動に与える影響についてもフラクタル解析を行った.

発熱反応を伴う液体流動場における振動現象

藤岡 沙都子,松本秀行,黒田千秋

[国内会議]  日本機械学会関東支部第11期総会講演会 （東京） , 

2005年03月

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口頭発表（一般）

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発熱反応を伴う液体流動場において発生する振動現象について,装置条件,操作条件および流体物性が流れの振動パターンおよび温度の振動パターンに及ぼす影響についてフラクタル解析をもとに検討した.特に, 規則的な縞状の振動パターンが下流へ進むにつれて複雑に変化していく様子のモデル化にフラクタル解析が有用であることが示された.

Pattern Analysis of Viscous Oscillation in a Shear Flow with an Exothermic Reaction

S.Fujioka, H.Matsumoto, C.Kuroda

[国際会議]  The 10th Asia Pacific Confederation of Chemical Engineering APCChE （Kitakyushu, JAPAN） , 

2004年10月

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口頭発表（一般）

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液体流動場において発熱反応に基づいて発生する振動現象において,装置スケールの減少が発生する振動パターンに与える影響について検討した.流れの可視化実験により,流路幅が小さくなると流れ方向へのパターン変化が顕著になること及び振動の発生点が不安定になることがわかった.また,その様子をラグランジュ的視点およびオイラー的視点によるフラクタル解析の適用により定量的に示すことができた.

反応性流動場における振動現象のフラクタル解析

藤岡 沙都子,松本秀行,黒田千秋

[国内会議]  化学工学会第26回秋季大会 （仙台） , 

2003年09月

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口頭発表（一般）

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発熱反応,拡散,対流を伴う流動場において発生する振動現象について,粘性の影響に着目し流路幅が小さく壁面の影響が大きく現れるミリスケールの装置内での振動パターンについて実験的に検討した.操作条件の変化による流れの振動パターンの変化についてフラクタル次元を用いた定量化を試みた.その結果,反応性の二流体の粘度が大きくなるにつれ振動の周期的なパターンは不明瞭になることがわかった.