研究内容の分類

基礎的研究

熱流体現象の普遍性の解明を目指した実験的研究

  • 壁せん断流れにおける普遍的速度スケーリングと確率密度関数型について（乱流グループ）
  • 高レイノルズ数乱流場の非等方性と普遍性について （乱流グループ）
  • 超音波流速計を用いた液体金属流対流の巨視的構造（組織構造）と熱輸送との 関連に関する研究；経験的固有直交展開法・確率的予測法による解析
  • 曳航水槽、大型風洞を用いた高レイノルズ数流れの解明と制御（乱流グループ）
  • 粒子画像計測法による三次元速度場の計測とその精度の向上（FACグループ）
  • 量子乱流、超流動ヘリウムの可視化および速度場の計測（超流動グループ）
  • プラズマ乱流の統計解析、古典乱流の視点から（乱流グル―プ）
  • 接触線挙動、濡れ性に関する界面現象（界面グループ）

（●は現在取り組んでいる課題）

応用的研究

エネルギーシステム内の熱流動

  • 固有安全型炉（PIUS)の縮小モデル（高低差10m）の定常運転時の制御システムの構築、ポンプトリップ等の事故時の固有安全性に関する研究
  • 高速増殖炉の実用化と安全性の向上のため、冷却材のガス巻き込み渦の発生機構の解明と計測法の確立
  • 核融合炉の実現に貢献するため、プラズマと流体力学との学際研究（自然科学研究 機構連携事業）に参加し、プラズマの非局所輸送の解明に流体力学的知見から取り 組んでいる
  • 界面活性剤による流動抵抗の低減と輸送効率の改善に関する研究(原油パイプ、天然ガスなどの輸送効率の改善をめざして)。熱伝達率改善への指針および地域熱供給システムへの応用
  • 国際核融合材料照射施設(IFMIF)におけるリチウム噴流の界面不安定性の予測モデルの構築（界面グループ）
  • 原子炉配管における流動加速腐食（FAC）機構の解明（FACグループ，数値計算グループ）
  • ヒートパイプ、ヒートスプレッダを用いた熱輸送効率の改善（熱輸送グループ）

（●は現在取り組んでいる課題）

実験的研究

最先端の熱流動計測技術

  • 超音波を用いた非接触、多点同時計測
    ⇒液体金属流れ、巨視的流動
  • レーザー及び光学計測による液体自由界面形状の高速計測
    ⇒波状流のスラグ流への遷移条件、リップルの検出、気液界面物質輸送
  • 中性子ラジオグラフィーの高精度化
    ⇒沸騰挙動解明、量子乱流への展開（超流動グループ，熱輸送グループ）
  • 色勾配情報を利用した二次元流体界面の非接触計測
    ⇒FBRガス巻き込み渦検出、自由界面不安定性の判定（界面グループ）
  • 粒子画像流速計測法による時系列3次元速度場の計測
    ⇒渦度の算出、複雑流動場、二相流動の可視化（FACグループ）
  • 流体乱流中の変動圧力の計測
    ⇒流体乱流の普遍則、微細渦構造の検出（乱流グループ）
  • 熱線風速計による高周波速度変動計測
    ⇒高レイノルズ数変動速度の測定、1次系配管内流動（乱流グループ）

（●は現在取り組んでいる課題）

数値解析的研究

スーパーコンピュータによる大規模数値計算

  • 熱乱流場の巨視的流動パターン
  • チャネル流れの直接数値計算（数値計算グループ，FACグループ）
  • 高シュミット数乱流場の物質拡散係数と流動場の関係（数値計算グループ，FACグループ）
  • オリフィス下流、エルボ管内の物質輸送のRANS、LES計算（数値計算グループ，FACグループ）
  • IFMIF自由界面における定在波の生成と自由界面下の流動（界面グループ）
  • 分子動力学による接触線挙動の解析（界面グループ，数値計算グループ）

（●は現在取り組んでいる課題）