埜上研究室

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素材のつくり方を、計算で設計し直す。

埜上研究室は、環境に適合した素材製造プロセスの開発に取り組んでいます。
高機能な材料をつくるには大量の資源とエネルギーが必要で、一方で温暖化や環境問題からプロセスの効率を上げることが求められています。
素材原料の物性や反応特性を熱力学・熱工学・移動現象論から解明し、プロセスに広く見られる混相流動現象を流体力学や粉粒体工学で定量化します。
その知見を先端の流動解析手法に組み込み、素材製造プロセスの数値シミュレーション技術の開発と、定量評価・設計を進めています。

Research研究课题

鉄鋼に代表される基盤材料の製造プロセスは、製造量が膨大なぶん資源とエネルギーの消費も膨大で、循環型社会に向けた変革が求められています。プロセスの内部で起きている現象と原料の反応特性を理解し、環境適合型の新しいプロセスを設計することを目指しています。

※示意图

素材プロセスの多相反応シミュレータ↗

プロセス内での物質の運動や反応、伝熱の進み方を、数値流体力学や粉体工学、熱力学、反応工学などの手法で表します。温度や組成の空間的・時間的な分布をコンピュータ上に再構成し、そのプロセスの効率や安定性を評価します。

※示意图

境膜を制御して伝熱を速くする↗

反応や伝熱を行う界面の近くには、物質や熱の輸送に対する抵抗となる境膜（境界層）ができます。この境界層を能動的に制御することで、プロセスの効率を大幅に高めるための基礎研究をしています。

※示意图

充填層の中の分散挙動の解明↗

基盤素材の製造には、粒や塊を詰めた充填層型の反応器が広く使われます。その中を流れる液体や粉体のふるまいが全体の効率と安定性を大きく左右するため、基礎実験と数値シミュレーションで解明と定式化を進めています。

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