2024/07/16 更新

写真a

イタノ トモアキ
板野 智昭
ITANO,Tomoaki
所属
システム理工学部 教授
職名
教授
外部リンク

学位

  • 博士(理学)

研究キーワード

  • 浸透現象と溶液の流体力学

  • 壁乱流における秩序構造

  • 同心二重球面間の剪断流と熱対流

研究分野

  • 自然科学一般 / 数理物理、物性基礎

  • ものづくり技術(機械・電気電子・化学工学) / 流体工学

学歴

  • 京都大学   大学院理学研究科   物理第一教室

    1996年4月 - 2001年3月

      詳細を見る

    国名: 日本国

    researchmap

  • 京都大学   理学部   物理学・宇宙物理学専攻

    1992年4月 - 1996年3月

      詳細を見る

    国名: 日本国

    researchmap

経歴

  • 関西大学   システム理工学部 物理・応用物理学科   教授

    2016年4月 - 現在

      詳細を見る

  • 関西大学   システム理工学部 物理・応用物理学科   准教授

    2009年4月 - 2016年3月

      詳細を見る

  • 関西大学   システム理工学部 物理・応用物理学科   専任講師

    2007年4月 - 2009年3月

      詳細を見る

  • 関西大学   工学部 教養物理教室   専任講師

    2005年4月 - 2007年3月

      詳細を見る

  • 京都大学大学院   工学研究科 航空宇宙工学専攻   助手

    2001年5月 - 2005年3月

      詳細を見る

所属学協会

  • 日本流体力学会

    2017年4月 - 2019年3月

      詳細を見る

  • 日本物理学会

      詳細を見る

委員歴

  • 日本流体力学会   第30期 代議員  

    2022年4月 - 2024年3月   

      詳細を見る

    団体区分:学協会

    researchmap

  • 日本流体力学会   男女共同参画委員  

    2017年8月 - 2021年7月   

      詳細を見る

    団体区分:学協会

    researchmap

  • 日本流体力学会   第25期 代議員  

    2017年4月 - 2019年3月   

      詳細を見る

    団体区分:学協会

    researchmap

  • 大阪大学   サイバーメディアセンター利用指導員  

    2007年5月 - 2014年3月   

      詳細を見る

    団体区分:その他

    researchmap

  • 日本流体力学会   編集委員  

    2003年4月 - 2005年3月   

      詳細を見る

    団体区分:学協会

    researchmap

論文

  • Numerical reproduction of the spiral wave visualized experimentally in a wide-gap spherical Couette Flow 査読

    Kazuki Yoshikawa, Tomoaki Itano, Masako Sugihara-Seki

    Physics of Fluids   35 ( 3 )   034110   2023年3月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1063/5.0144365

    researchmap

  • A thermal convection limit of spiral state in wide-gap spherical Couette flow 招待 査読

    Tomoaki Itano, Fumitoshi Goto, Kazuki Yoshikawa, Masako Sugihara-Seki

    Physics of Fluids   Vol. 34, Issue 6, p.064111   2022年6月

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者  

    researchmap

  • Bifurcation aspect of polygonal coherence over transitional Reynolds numbers in wide-gap spherical Couette flow 査読

    Fumitoshi Goto, Tomoaki Itano, Masako Sugihara-Seki, Takahiro Adachi

    Physical Review Fluids   Vol. 6, p.113903   2021年11月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者  

    researchmap

  • A Simple Dynamical Model of a Freely Falling Train of Rigid Segments 査読

    Tomoaki Itano

    Journal of Physical Society of Japan   Vol.90, pp.1-7   2021年3月

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者  

    researchmap

  • Numerical Exploration of the spiral state in the pattern formation of the Swift-Hohenberg equation on a sphere 査読

    Fumitoshi Goto, Tomoaki Itano, Sotos C. Generalis

    Science and Technology Reports of Kansai University   Vol. 63, pp.13-20   2021年3月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者  

    researchmap

  • Numerical study on the axisymmetric state in spherical Couette flow under unstable thermal stratification 査読

    Taishi Inagaki, Tomoaki Itano, Masako Sugihara-Seki

    Acta Mechanica   Vol. 230, pp.3499-3509   2019年6月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者  

    researchmap

  • Estimating timescale of unstirred layer formation in osmotically driven flow 査読

    Tomoaki Itano, Keito Konno, Taishi Inagaki, Masako Sugihara-Seki

    Journal of Physics Communications   Vol. 3, No.1, p.015007   2019年1月

     詳細を見る

  • Water circulation induced by mechanical aerators in a rectangular vessel for shrimp aquaculture 査読

    Itano, T., Inagaki, T., Nakamura, C., Hashimoto, R., Negoro, N., Hyodo, J., Honda, S.

    Aquacultural Engineering   85   2019年

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.aquaeng.2019.03.006

    Scopus

    researchmap

  • 直方体水槽内において遠心式水流発生機が作る循環流 査読

    稲垣大志, 中村暢志, 板野智昭, 関眞佐子, 兵頭仁介

    日本機械学会論文集   Vol.83, No.850, p.17-00042   2017年5月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者  

    researchmap

  • Water circulation driven by a paddle-wheel aerator in rectangular reservoir 査読

    Tomoaki Itano, Taishi Inagaki, Choji Nakamura, Ren Hashimoto, Naohiro Negoro, Syuta Honda, Jinsuke Hyodo

    Science and Technology Reports of Kansai University   Vol. 17-08, No.60, pp.15-22 ( 60 )   2017年

     詳細を見る

  • Spiral Roll State in Heat Convection between Nonrotating Concentric Double Spherical Boundaries 査読

    Tomoaki Itano, Takahiro Ninomiya, Keito Konno, Masako Sugihara-Seki

    JPSJ   vol.84, pp.103401-1–4 ( 10 )   103401 - 1-4   2015年9月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   出版者・発行元:The Physical Society of Japan  

    We studied the single-arm spiral roll state in the system of Boussinesq fluid confined between nonrotating double concentric spherical boundaries with an opposing temperature gradient previously reported by Zhang et al. [<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevE.66.055203" xlink:type="simple">Phys. Rev. E <bold>66</bold>, 055203(R) (2002)</ext-link>]. It was found that the state exists even in a gap thicker than that used in this previous study, as an autonomously rotating wave solution with a finite constant angular velocity in a nonrotating geometry. We further confirmed that individual spiral roll states bifurcate directly from the static state at a number of intersections of the marginal stability curves. The double convective timescales peculiar to the state may involve global mixing through the entire domain albeit at the onset of convection, where a passive tracer geometrically explores through the entire spherical domain for sufficient time beyond a cell that would be formed by the other highly-symmetric steady states bifurcating at the onset.

    DOI: 10.7566/JPSJ.84.103401

    CiNii Books

    researchmap

  • Transition of Planar Couette Flow at Infinite Reynolds Numbers 査読

    Tomoaki Itano, Takeshi Akinaga, Sotos C. Generalis, Masako Sugihara-Seki

    PHYSICAL REVIEW LETTERS   111 ( 18 )   2013年10月

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:AMER PHYSICAL SOC  

    An outline of the state space of planar Couette flow at high Reynolds numbers (Re &lt; 10(5)) is investigated via a variety of efficient numerical techniques. It is verified from nonlinear analysis that the lower branch of the hairpin vortex state (HVS) asymptotically approaches the primary (laminar) state with increasing Re. It is also predicted that the lower branch of the HVS at high Re belongs to the stability boundary that initiates a transition to turbulence, and that one of the unstable manifolds of the lower branch of HVS lies on the boundary. These facts suggest HVS may provide a criterion to estimate a minimum perturbation arising transition to turbulent states at the infinite Re limit.

    DOI: 10.1103/PhysRevLett.111.184502

    Web of Science

    researchmap

  • Characterization of the hairpin vortex solution in plane Couette flow 査読

    Sotos C. Generalis, Tomoaki Itano

    PHYSICAL REVIEW E   82 ( 6 )   2010年12月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:AMER PHYSICAL SOC  

    Quantitative evidence that establishes the existence of the hairpin vortex state (HVS) [T. Itano and S. C. Generalis, Phys. Rev. Lett. 102, 114501 (2009)] in plane Couette flow (PCF) is provided in this work. The evidence presented in this paper shows that the HVS can be obtained via homotopy from a flow with a simple geometrical configuration, namely, the laterally heated flow (LHF). Although the early stages of bifurcations of LHF have been previously investigated, our linear stability analysis reveals that the root in the LHF yields multiple branches via symmetry breaking. These branches connect to the PCF manifold as steady nonlinear amplitude solutions. Moreover, we show that the HVS has a direct bifurcation route to the Rayleigh-Benard convection.

    DOI: 10.1103/PhysRevE.82.066308

    Web of Science

    researchmap

  • An alternative symmetry for large-scale structures in channel flow 査読

    Itano, T., Toh, S., Satoh, K.

    Theoretical and Applied Mechanics Japan   58   2010年

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Scopus

    researchmap

  • Hairpin vortex solution in planar Couette flow ~ A tapestry of knotted vortices 査読

    T. Itano, S. C. Generalis

    Physical Review Letters   102 ( 11 )   2009年3月

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1103/PhysRevLett.102.114501

    Web of Science

    researchmap

  • Symmetry of Coherent Vortices in Plane Couette Flow 査読

    T. Itano, S. C. Generalis, S. Toh, J. P. Fletcher

    ADVANCES IN TURBULENCE XII - PROCEEDINGS OF THE 12TH EUROMECH EUROPEAN TURBULENCE CONFERENCE   132   649 - 652   2009年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:SPRINGER-VERLAG BERLIN  

    DOI: 10.1007/978-3-642-03085-7_156

    Web of Science

    researchmap

  • New equilibrium Couette states - the Hairpin Vortex Solution (HVS) 査読

    Sotos C. Generalis, Tomoaki Itano, Masako Sugihara-Seki, Takeshi Akinaga, John Fletcher

    TURBULENCE, HEAT AND MASS TRANSFER 6   171 - 174   2009年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:BEGELL HOUSE, INC  

    This document describes briefly the homotopy route via which the Hairpin Vortex Solutions (HVS) were recently discovered. The bifurcation sequence starts from the geometrical configuration that is applicable to lateral heating in a vertical channel of infinite extent. Such a system has been studied before and in this note we expose its connection to the turbulent ubiquitous structure of the HVS.

    Web of Science

    researchmap

  • Molecular dynamics study of solvent transport in nanoscale Osmosis 査読

    T. Itano, T. Akinaga, M. Sugihara-Seki

    J. Phys. Soc. Jpn.   vol. 77(6), 064605, pp. 1-7 ( 6 )   64605 - 64605   2008年4月

     詳細を見る

    記述言語:英語   出版者・発行元:社団法人 日本物理学会  

    An ideal of osmotic equilibrium between an ideal solution and pure solvent separated by a semi-permeable membrane is studied numerically using the method of molecular dynamics. The osmotic flow is observed as the inflow of the solvent across the membrane from the dilute to the concentrated side. The validity of van&rsquo;t Hoff&rsquo;s law for osmotic pressure is confirmed over a wide range of concentrations. It is found that the law is established by a balance between non-uniform partial pressures of solute and solvent. Furthermore, the present model permits an understanding of the mechanism of the osmotic flow in the relaxation process as the liquids evolve from the initial state to the equilibrium state. We focus in particular on the interaction between solute and solvent.

    DOI: 10.1143/jpsj.77.064605

    researchmap

  • A numerical study of molecular motion in the osmotic equilibrium 査読

    Tomoaki Itano, Takeshi Akinaga, Masako Sugihara-Seki

    Theoretical and Applied Mechanics Japan   56   357 - 363   2008年

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Science Council of Japan  

    With the aid of molecular dynamics, osmotic equilibrium between ideal solution and pure solvent separated by semi-permeable membranes is investigated numeri- cally. The method using phantom molecules is developed to model the membranes reflecting solute molecules. The validity of van't Hoff law for the osmotic pressure is confirmed over a range of concentration up to 0.1 in mole fraction.

    DOI: 10.11345/nctam.56.357

    Scopus

    researchmap

  • On the possible existence of a co-supporting cycle of large-scale and near-wall structures in wall turbulence 査読

    Tomoaki Itano, Sadayoshi Toh

    IUTAM SYMPOSIUM ON ELEMENTARY VORTICES AND COHERENT STRUCTURES: SIGNIFICANCE IN TURBULENCE DYNAMICS   79   81 - +   2006年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:SPRINGER  

    Direct numerical simulation of a turbulent channel flow in a periodic domain of relatively wide spanwise extent, but minimal streamwise length, is carried out at Reynolds number R.e(tau) = 349. The large-scale structures previously observed in studies of turbulent channel flow using huge computational domains are also shown to exist even in the streamwise-minimal channel of the present work. In the system, it is also clearly observed how the large-scale structures and the near-wall structures affect each other. While the collective behaviour of near-wall structures enhances a large-scale structure, the resulting large-scale structure in turn activates the generation and drift of the latter. Hence near-wall and large-scale structures interact in a co-supporting cycle.

    Web of Science

    researchmap

  • Interaction between a large-scale structure and near-wall structures in channel flow 査読

    S Toh, T Itano

    JOURNAL OF FLUID MECHANICS   524   249 - 262   2005年2月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:CAMBRIDGE UNIV PRESS  

    Direct numerical simulation of a turbulent channel flow in a periodic domain of relatively wide spanwise extent, but minimal streamwise length, is carried out at Reynolds numbers Re-tau = 137 and 349. The large-scale structures previously observed in studies of turbulent channel flow using huge computational domains are also shown to exist even in the streamwise-minimal channels of the present study. Moreover, the limitation of the streamwise length of the domain enforces the interaction between large-scale structures and near-wall structures, which consequently makes it tractable to extract a simple cycle of processes sustaining the structures in the present channel flow. It is shown that the large-scale structures are generated by the collective behaviour of near-wall structures and that the generation of the latter is in turn enhanced by the large-scale structures. Hence, near-wall and large-scale structures interact in a co-supporting cycle.

    DOI: 10.1017/S002211200400237X

    Web of Science

    researchmap

  • Co-supporting cycle: Sustaining mechanism of large-scale structures and near-wall structures in channel flow turbulence 査読

    S Toh, T Itano, K Satoh

    IUTAM SYMPOSIUM ON LAMINAR-TURBULENT TRANSITION AND FINITE AMPLITUDE SOLUTIONS   77   71 - 83   2005年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:SPRINGER  

    Direct numerical simulation of a turbulent channel flow in a periodic domain of relatively wide spanwise extent, but minimal streamwise length, is carried out at Reynolds numbers Re-tau = 137 and 349. The large-scale structures previously observed in studies of turbulent channel flow using huge computational domains are also shown to exist even in the streamwise-minimal channel of the present work. In the system, it is also clearly observed how the large-scale structures and the near-wall structures affect each other. While the collective behavior of near-wall structures enhance a large-scale structure, the resulting large-scale structure in turn activates the generation and drift of the latter. Hence near-wall and large-scale structures interact in a co-supporting cycle. The preliminary numerical results suggesting the existence of traveling wave solutions that correspond to large-scale structures are reported.

    Web of Science

    researchmap

  • A periodic-like solution in channel flow 査読

    S. Toh, T. Itano

    JOURNAL OF FLUID MECHANICS   481   67 - 76   2003年4月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:CAMBRIDGE UNIV PRESS  

    We search channel flow for unsteady solutions for different Reynolds numbers and configurations by extending a shooting method which was previously used to obtain a travelling-wave solution. A general initial condition is considered. A periodic-like solution to the incompressible Navier-Stokes equations in a minimal flow unit is found. One cycle of the solution consists of two typical intervals: a single-streak period and a double-streak period. The solution seems to be periodic; however, it cannot be distinguished from a heteroclinic cycle which consists of two heteroclinic orbits connecting two single-streak solutions, because the solution is tracked only for one and half periods.

    Web of Science

    researchmap

  • The dynamics of bursting process in wall turbulence 査読

    T. Itano, S. Toh

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   70 ( 3 )   703 - 716   2001年3月

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:PHYSICAL SOC JAPAN  

    We have examined bursting processes observed in turbulent channel flow by direct numerical simulation of the incompressible Navier-Stokes equations in a minimal flow unit. A traveling wave solution (TWS) is obtained by a shooting method. The TWS corresponds to a saddle point in a two-dimensional phase space. A low-dimensional dynamics confined to the near-wall region is proposed in terms of the TWS and its manifolds. The characteristics of the coherent structures constituting the TWS are investigated dynamically and statistically in detail. The dynamics well describes an elementary process of intermittent turbulent regeneration in wall turbulence.

    Web of Science

    researchmap

  • On the regeneration mechanism of turbulence in the channel flow - Role of the traveling-wave solution 査読

    S Toh, T Itano

    IUTAM SYMPOSIUM ON GEOMETRY AND STATISTICS OF TURBULENCE   59   305 - 310   2001年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:SPRINGER  

    Direct numerical simulations (DNS) for the incompressible Navier-Stokes equations are employed to study three-dimensional plane Poiseuille turbulent flow (Re=3000). A traveling wave solution (TWS) is found. A scenario of turbulent production is proposed in terms of the TWS and its manifolds. It is concluded that a low-dimensional dynamics confined to near-wall region exists in the scenario and plays an active role in turbulent production and maintenance.

    Web of Science

    researchmap

  • Comparison between Experimental and Theoretical Visualization of Thermal Convection Using the Photoelastic Effect 査読

    Kaito Kashu, Shoya Kurata, Zehan Gong, Tomoaki Itano

    関西大学理工学研究報告   65   45 - 48   2023年3月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    researchmap

  • On the Problem of Resonant Incompressible Flow in Ventilated Double Glazing 査読

    T. Akinaga, T. M. Harvey-Ball, T. Itano, S. C. Generalis, E. C. Aifantis

    Lobachevskii Journal of Mathematics   42 ( 8 )   1753 - 1767   2021年8月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Abstract: We employ a homotopy method, rather than conventional stability theory, in order to resolve the degeneracy due to resonance, which exists in fluid motion associated with a channel of infinite extent in ventilated double glazing. The introduction of a symmetry breaking perturbation, in the form of a Poiseuille flow component, alters substantially the resonant bifurcation tree of the original flow. Previously unknown resonant higher order nonlinear solutions, i.e. after the removal of the perturbative Poiseuille flow component, are discovered. A possible extension of the methodology to consider non-Newtonian gradient enhanced incompressible viscous fluids is also briefly discussed.

    DOI: 10.1134/S1995080221080035

    Scopus

    researchmap

  • On the Problem of Resonant Incompressible Flow in Ventilated Double Glazing 査読

    Takeshi Akinaga, T.M. Harvey-Ball, Tomoaki Itano, S.C. Generalis, E.C. Aifantis

    Lobachevskii Journal of Mathematics   Vol. 42, No. 8, pp.1753-1767   2021年4月

     詳細を見る

  • Variation of focusing patterns of laterally migrating particles in a square-tube flow due to non-Newtonian elastic force 査読

    Yokoyama, N., Yamashita, H., Higashi, K., Miki, Y., Itano, T., Sugihara-Seki, M.

    Physical Review Fluids   6 ( 7 )   2021年

     詳細を見る

    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1103/PhysRevFluids.6.L072301

    Scopus

    researchmap

  • Symmetry of vortices in transition of plane Couette flow at moderate Reynolds number

    Tomoaki Itano, Sotos C. Generalis, Takahiro Ninomiya, Takeshi Akinaga, Sugihara-Seki

    ETC 2013 - 14th European Turbulence Conference   2020年

     詳細を見る

    掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    The shooting method, which was established originally as a tool to find out an unstable steady solution of subcritical shear flows (cf. J. Phys. Soc. Jpn. 70, 703 [1]), is applied to outline a structural aspect of laminar-turbulent transition of minimal plane Couette flow at the moderate Reynolds number. By adopt as initial conditions the points on the plane in phase space spanned by three distinct exact steady solutions, including the Hairpin Vortex Solution (HVS, cf. Phys.Rev.Lett.102,114501 (2009)), a plenty of trial calculations based on the method are carried out. The result implies that HVS is on the boundary separating the laminar and the turbulent attractors of the plane Couette flow, and that one of the unstable manifolds of HVS constitutes the boundary. Moreover, the asymptotic behaviour of HVS at higher Reynolds number is investigated, which enables us to quantify the role of HVS in the laminar-turbulent transition of Plane Couette flow at the moderate Reynolds number.

    Scopus

    researchmap

  • Development of margination of platelet-sized particles in red blood cell suspensions flowing through Y-shaped bifurcating microchannels 査読

    Sugihara-Seki, M., Onozawa, T., Takinouchi, N., Itano, T., Seki, J.

    Biorheology   57 ( 2-4 )   2020年

     詳細を見る

    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.3233/BIR-201010

    Scopus

    researchmap

  • Higher harmonic resonance in laterally heated flow (LHF) with Poiseuille flow component (PFC)

    Takeshi Akinaga, Tomoaki Itano, Kaoru Fujimura, Sotos Generalis

    ETC 2013 - 14th European Turbulence Conference   2020年

     詳細を見る

    掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    In this work we investigate pattern formation in the hierarchical transition to turbulence through the resonant nonlinear interaction between stationary states or travelling wave modes with wave numbers in the ratio 1:2, 1:3 and 1:4 for the case of LHF without PFC, while we also present results for 1:2 and 1:3 strongly nonlinear resonance in LHF with PFC.

    Scopus

    researchmap

  • Bifurcation phenomena on the inertial focusing of a neutrally buoyant spherical particle suspended in square duct flows 査読

    Hiroshi Yamashita, Tomoaki Itano, Masako Sugihara-Seki

    American Physics Society   Vol. 4, 124307   2019年11月

     詳細を見る

  • Three regimes of inertial focusing for spherical particles suspended in circular tube flows

    Saki Nakayama, Hiroshi Yamashita, Takuya Yabu, Tomoaki Itano, Masako Sugihara-Seki

    Journal of Fluid Mechanics   871   952 - 969   2019年7月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Cambridge University Press  

    An experimental and numerical study on the inertial focusing of neutrally buoyant spherical particles suspended in laminar circular tube flows was performed at Reynolds numbers ranging from 100 to 1000 for particle-To-Tube diameter ratios of . In the experiments, we measured the cross-sectional distribution of particles in dilute suspensions flowing through circular tubes several hundreds of micrometres in diameter. In the cross-section located at 1000 times the tube diameter from the tube inlet, all particles were highly concentrated on one annulus or two annuli, depending on . At low , the particles were focused on the so-called Segré-Silberberg (SS) annulus, in accordance with previous studies (regime (A)). At higher , two particle focusing annuli appeared, with the outer annulus corresponding to the SS annulus (regime (B)). We call the annulus closer to the tube centre 'the inner annulus', although this term was used by Matas et al. (J. Fluid Mech., vol. 515, 2004, pp. 171-195) for a significantly broader annulus which included the transient accumulation of particles observed in regime (A). At even higher , particles were focused on the inner annulus (regime (C)), indicating that the radial position of the SS annulus is no longer a stable equilibrium position. These experimental results were confirmed by a numerical simulation based on the immersed boundary method. The results of this study also indicate that the critical Reynolds numbers between two neighbouring regimes decrease with the increase of the particle-To-Tube diameter ratio.

    DOI: 10.1017/jfm.2019.325

    Scopus

    researchmap

  • Three regimes of inertial focusing for spherial particles suspended in circular tube flows 査読

    Saki Nakayama, Hiroshi Yamashita, Takuya Yabu, Tomoaki Itano, Masako Sugihara-Seki

    Journal of Fluid Mechanics   Vol. 871, pp.952-969   2019年7月

     詳細を見る

  • Cross-sectional distributions of normal and abnormal red blood cells in capillary tubes determined by a new technique 査読

    Takahiro Sasaki, Junji Seki, Tomoaki Itano, Masako Sugihara-Seki

    Biorheology   54 ( 5-6 )   153 - 165   2018年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:IOS Press  

    Background: In the microcirculation, red blood cells (RBCs) were observed to be confined to an axial stream surrounded by a marginal RBC depleted layer. This axial accumulation of RBCs is considered to arise from the RBC deformability. Objective: To quantitatively evaluate the effect of RBC deformability on their axial accumulation at a flow condition comparable to that in arterioles by developing a new observation system for accurate measurements of radial RBC positions in the cross section of capillary tubes. Methods: The cross-sectional distributions of normal and hardened RBCs as well as softened RBCs suspended in capillary tube flows were measured with high spatial resolution. A new observation system was developed in which enface views of the cross-section of the tube were obtained at small distances upstream of the outlet at various longitudinal positions in the tube. Results: The radial positions of individual RBCs were detected within 1 μm accuracy. It was found that normal and softened RBCs rapidly migrated away from the wall towards the tube axis, whereas glutaraldehyde-hardened RBCs were dispersed widely over the tube cross-section, depending on the concentration of glutaraldehyde solution. Conclusions: The newly devised observation system revealed quantitatively the essential role of RBC deformability in their axial accumulation.

    DOI: 10.3233/BIR-18166

    Scopus

    researchmap

  • Inertial migration regimes of spherical particles suspended in square tube flows 査読

    Hiroyuki Shichi, Hiroshi Yamashita, Junji Seki, Tomoaki Itano, Masako Sugihara-Seki

    PHYSICAL REVIEW FLUIDS   2 ( 4 )   2017年4月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:AMER PHYSICAL SOC  

    The inertial migration of neutrally buoyant spherical particles suspended in tube flows of square cross sections was investigated experimentally in the range of Reynolds numbers (Re) from 1 to 800 for particle-to-tube-size ratios from 0.075 to 0.175. Direct observations of the particle distribution in the cross section at various distances from the tube inlet revealed that at low Re, smaller than a certain critical value, particles were focused on four equilibrium positions, located at the center of channel faces, consistent with previous studies on microchannel flows, whereas at higher Re, larger than another critical value, four additional equilibrium positions were observed near the channel corners. At intermediate Re, between these two critical values, we observed new focusing positions of particles, located on a heteroclinic orbit joining the channel face and corner equilibrium positions. Comparing these results with corresponding numerical simulations, we examined the migration properties in detail and categorized their types. It was found that the critical Re values depended considerably on the particle-to-tube-size ratio.

    DOI: 10.1103/PhysRevFluids.2.044201

    Web of Science

    researchmap

  • Equilibrium radial positions of neutrally buoyant spherical particles over the circular cross-section in Poiseuille flow 査読

    Yusuke Morita, Tomoaki Itano, Masako Sugihara-Seki

    JOURNAL OF FLUID MECHANICS   813   750 - 767   2017年2月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:CAMBRIDGE UNIV PRESS  

    An experimental study of the inertial migration of neutrally buoyant spherical particles suspended in the Poiseuille flow through circular tubes has been conducted at Reynolds numbers (Re) from 100 to 1100 for particle-to-tube diameter ratios of similar to 0.1. The distributions of particles in the tube cross-section were measured at various distances from the tube inlet and the radial probability function of particles was calculated. At relatively high Re, the radial probability function was found to have two peaks, corresponding to the so-called Segre Silberberg annulus and the inner annulus, the latter of which was first reported experimentally by Matas el al. (J. Fluid Mech. vol. 515, 2004, pp. 171-195) to represent accumulation of particles at smaller radial positions than the Segre Silberherg annulus. They assumed that the inner annulus would he an equilibrium position of particles, where the resultant lateral force on the particles disappears, similar to the Segre Silberberg annulus. The present experimental study showed that the fraction of particles observed on the Segre Silberberg annulus increased and the fraction on the inner annulus decreased further downstream, accompanying an outward shift of the inner annulus towards the Segre Silberherg annulus and a decrease in its width. These results suggested that if the tubes were long enough, the inner annulus would disappear such that all particles would be focused on the Segre Silberberg annulus for Re &lt;1000. At the cross-section nearest to the tube inlet, particles were absent in the peripheral region close to the tube wall including the expected Segre Silberberg annulus position for Re &gt; 700. In addition, the entry length after which radial migration has fully developed was found to increase with increasing Re, in contrast to the conventional estimate. These results may he related to the developing flow in the tube entrance region where the radial force profile would he different from that of the fully developed Poiseuille flow and there may not he an equilibrium position corresponding to the Segre Silberherg annulus.

    DOI: 10.1017/jfm.2016.881

    Web of Science

    researchmap

  • Convection induced by instabilities in the presence of a transverse seepage

    Takeshi Akinaga, Tomoaki Itano, Sotos Generalis

    CHAOS SOLITONS & FRACTALS   91   533 - 543   2016年10月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD  

    The transition of laterally heated flows in a vertical layer and in the presence of a streamwise pressure gradient is examined numerically for the case of different values Prandtl number. The stability analysis of the basic flow for the pure hydrodynamic case (Pr = 0) was reported in [1]. We find that in the absence of transverse pumping the previously known critical parameters are recovered [2], while as the strength of the Poiseuille flow component is increased the convective motion is delayed considerably. Following the linear stability analysis for the vertical channel flow our attention is focused on a study of the finite amplitude secondary travelling-wave (TW) solutions that develop from the perturbations of the transverse roll type imposed on the basic flow and temperature profiles. The linear stability of the secondary TWs against three-dimensional perturbations is also examined and it is shown that the bifurcating tertiary flows are phase-locked to the secondary TWs. (C) 2016 Elsevier Ltd. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.chaos.2016.07.012

    Web of Science

    researchmap

  • 円管ポアズイユ流中の単一球形粒子の運動

    薮 拓也, 中山 紗希, 板野 智昭, 関 眞佐子

    日本物理学会講演概要集   71   2689 - 2689   2016年

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    <p>円管ポアズイユ流中に中立浮遊する球形粒子は,慣性の影響により下流断面で特定の動径位置に集まる現象が知られている.我々の研究室では円管内流れに種々の粒子径をもつ球形粒子を浮遊させ,管断面内の粒子分布の計測を行い,Re数や粒子径によって粒子分布が異なる結果を報告している.本研究では,様々な位置から球形粒子を流した場合の運動や粒子に働く揚力を数値解析し、実験との比較を行った.</p>

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.71.2.0_2689

    researchmap

  • Inertial migration of a spherical particle in laminar square channel flows from low to high Reynolds numbers 査読

    Naoto Nakagawa, Takuya Yabu, Ryoko Otomo, Atsushi Kase, Masato Makino, Tomoaki Itano, Masako Sugihara-Seki

    JOURNAL OF FLUID MECHANICS   779   776 - 793   2015年9月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:CAMBRIDGE UNIV PRESS  

    The lateral migration properties of a rigid spherical particle suspended in a pressure-driven flow through channels with square cross-sections were investigated numerically, in the range of Reynolds numbers (Re) from 20 to 1000. 'The flow field around the particle was computed by the immersed boundary method to calculate the lateral forces exerted on the particle and its trajectories, starting from various initial positions. 'The numerical simulation showed that eight equilibrium positions of the particle are present at the centres of the channel faces and near the corners of the chatmel cross-section. 'Me equilibrium positions at the centres of the channel faces are always stable, whereas the equilibrium positions at the corners are unstable until Re exceeds a certain critical value, Re-e. At Re Re-e additional equilibrium positions appear on a heteroclinic orbit that joins the channel face and corner equilibrium positions, and the lateral forces along the heteroclinic orbit are very small. As Re increases, the channel face equilibrium positions are shifted towards the channel wall at first, and then shifted away from the channel wall. The channel corner equilibrium positions exhibit a monotonic shift towards the channel corner with increasing Re. Migration behaviours of the particle in the cross-section are also predicted for various Values of Re. rftlese numerical results account for the experimental observations of particle distributions in the cross-section of micro and millimetre scale channels, including the characteristic alignment and focusing of the particles, the absence of the corner equilibrium positions at low Re and the progressive shift of the equilibrium positions with Re.

    DOI: 10.1017/jfm.2015.456

    Web of Science

    researchmap

  • Inertial migration of a spherical particle in laminar square channel 査読

    Naoto Nakagawa, Takuya Yabu, Ryoko Otomo, Atsushi Kase, Masato Makino, Tomoaki Itano, Masako Sugihara-Seki

    JFM   vol. 779, pp.776–793   2015年9月

     詳細を見る

  • 23pBL-11 浸透圧により駆動する流れと熱移動

    紺野 敬人, 板野 智昭, 関 眞佐子

    日本物理学会講演概要集   70   3143 - 3143   2015年

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本物理学会  

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.70.1.0_3143

    CiNii Books

    researchmap

  • Inertial migration of neutrally buoyant spheres in a pressure-driven flow through square channels 査読

    Kazuma Miura, Tomoaki Itano, Masako Sugihara-Seki

    Journal of Fluid Mechanics   749   320 - 330   2014年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Cambridge University Press  

    The inertial migration of neutrally buoyant spherical particles in square channel flows was investigated experimentally in the range of Reynolds numbers (Re) from 100 to 1200. The observation of particle positions at several cross-sections downstream from the channel entrance revealed unique patterns of particle distribution which reflects the presence of eight equilibrium positions in the cross-section, located at the centres of the channel faces and at the corners, except for low Re. At Re smaller than approximately 250, equilibrium positions at the corners are absent. The corner equilibrium positions were found to arise initially in the band formed along the channel face, followed by a progressive shift almost parallel to the side wall up to the diagonal line with increasing Re. Further increase in Re moves the corner equilibrium positions slightly toward the channel corner, whereas the equilibrium positions at the channel face centres are shifted toward the channel centre. As the observation sites become downstream, the particles were found to be more focused near the equilibrium positions keeping their positions almost unchanged. These lateral migration behaviours and focusing properties of particles in square channels are different to that observed in microchannels at lower Re and to what would be expected from extrapolating from the results for circular pipes at comparable Re.

    DOI: 10.1017/jfm.2014.232

    Scopus

    researchmap

  • ターボジャブの空力特性の計測 査読

    長尾将史, 中嶋智也, 板野智昭, 関眞佐子

    日本機械学会論文集(B編)   vol. 79(804), pp.1561-1570   2013年8月

     詳細を見る

  • ターボジャブの空力特性の計測 査読

    長尾 将史, 中嶋 智也, 板野 智昭, 関 眞佐子

    日本機械学会論文集 B編   79 ( 804 )   1561 - 1570   2013年

     詳細を見る

    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:The Japan Society of Mechanical Engineers  

    In order to improve the record of the javelic throw in the junior Olympic games, it is important to elucidate the flight characteristics of the "turbo-jav" used in this throwing event. Unlike the spear used in the javelin throw, the turbo-jav has four tail fins. Focusing on the effect of the fins, we investigate the flight characteristics of the turbo-jav, by means of wind tunnel tests, throwing experiments and numerical simulations. In the wind tunnel test, we measured the drag force, lift force and pitching moment acting on intact turbo-javs as well as turbo-javs with their fins cut, in a low speed wind tunnel at the flow speed up to 25 m/s. The experimental results showed that the drag and lift coefficients for the intact turbo-javs are larger than the corresponding values for the turbo-javs without fins. As the angle of attack increases from 0, the moment coefficients for the intact turbo-javs decrease from 0, whereas the moment coefficients for the turbo-javs without fins increase. In accord with this property for the pitching moment, the throwing experiments showed that intact turbo-javs fly stably with oscillating angle of attack around 0. The flying distance, the orbit and the variation of angle of attack for the intact turbo-javs launched by a launcher agree closely with the numerical simulation performed based on the wind tunnel test. A comparison of throwing experiments by an athlete and by the launcher suggested that the turbo-javs flying without rolling could reach farther than turbo-javs with rolling.

    DOI: 10.1299/kikaib.79.1561

    Scopus

    researchmap

  • The role of the hairpin vortex solution on laminar-Turbulent transition of plane couette flow at moderate reynolds number

    Tomoaki Itano, Sotos C. Generalis, Takahiro Ninomiya, Takeshi Akinaga, Masako Sugihara-Seki

    International Symposium on Turbulence and Shear Flow Phenomena, TSFP 2013   3   2013年

     詳細を見る

    掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    The shooting method is employed to outline a structural aspect of phase space of plane Couette flow, associated with laminar-Turbulent transition at moderate Reynolds numbers (Re ∼ 104). The basin boundary separating the laminar and the turbulent attractors in the phase space is emerged out of trajectories starting from initial conditions constituted by superposition of three distinct exact steady solutions of PCF, including the Hairpin Vortex Solution (Itano & Generalis (2009); Gibson et al. (2009)) and the so-called Nagata's solution (Nagata (1990)). The result implies that HVS is on the basin boundary even at moderate Reynolds numbers, and that one of the unstable manifolds of HVS heads towards the NBW, which lies on the basin boundary.

    Scopus

    researchmap

  • Effects of electric charge on osmotic flow across periodically arranged circular cylinders 査読

    Masako Sugihara-Seki, Takeshi Akinaga, Tomoaki Itano

    JOURNAL OF FLUID MECHANICS   664   174 - 192   2010年12月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:CAMBRIDGE UNIV PRESS  

    An electrostatic model is developed for osmotic flow across a layer consisting of identical circular cylinders with a fixed surface charge, aligned parallel to each other so as to form an ordered hexagonal arrangement. The expression of the osmotic reflection coefficient is derived for spherical solutes with a fixed surface charge suspended in an electrolyte, based on low-Reynolds-number hydrodynamics and a continuum, point-charge description of the electric double layers. The repulsive electrostatic interaction between the surface charges with the same sign on the solute and the cylinders is shown to increase the exclusion region of solute from the cylinder surface, which enhances the osmotic flow. Applying the present model to the study of osmotic flow across the endothelial surface glycocalyx of capillary walls has revealed that this electrostatic model could account well for the reflection coefficients measured for charged macromolecules, such as albumin, in the physiological range of charge density and ion concentration.

    DOI: 10.1017/S0022112010003708

    Web of Science

    researchmap

  • The motion of microbeads in shear flow throgh a conical tube 査読

    Takeshi Akinaga, Masako Sugihara-Seki, Tomoaki Itano, Junichiro Yamamoto

    Journal of the Japanese Society for Experimental Mechanics   10 ( P )   s102 - s106   2010年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Using confocal microscopy, we studied the individual motion of fluorescent platelet-sized latex beads suspended in glycerol-PBS solution, flowing through a narrow gap of 80 um width in a PDMS-conical channel with a round ball inside. The trajectories and the velocity profiles of beads were investigated in the gap region, in the absence or presence of red cells at hematocrit 1%. The presence of red cells enhanced the fluctuations of the beads velocities and often deflected their trajectories from the streamlines of the suspension fluid, especially near the channel wall.

    DOI: 10.11395/jjsem.10.s102

    researchmap

  • Osmotic flow in porous membranes: Effects of electric charge 査読

    Akinaga, T., Sugihara-Seki, M., Itano, T.

    Theoretical and Applied Mechanics Japan   58   261 - 270   2010年

     詳細を見る

    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The electrostatic model for osmotic flow across a porous membrane in our previous study (Akinaga et al. 2008)" was extended to include the streaming potential, for solutes and pores of like charge and fixed surface charge densities. The magnitude of the streaming potential was determined to satisfy zero current condition along the pore axis. It was found that the streaming potential affects the velocity profiles of the pressure driven flow as well as the osmotic flow through the pore, and decreases their flow rates, particularly in the case of large Debye length relative to the pore radius, whereas it has little effect on the reflection coefficients of spherical solutes through cylindrical pores.

    Scopus

    researchmap

  • Electrical charge effect on osmotic flow through pores

    Takeshi Akinaga, Masako Sugihara-Seki, Tomoaki Itano

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN   77 ( 5 )   2008年5月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:PHYSICAL SOC JAPAN  

    An electrostatic model for osmotic flow through circular cylindrical pores is developed to describe the reflection coefficient for the membrane transport in the presence of surface charges on the pore wall and the solute. For a spherical solute placed at an arbitrary radial position in the pore, the electrical potential was computed by a spectral element method applied to the Poisson-Boltzmann equation together with the condition of electrical neutrality. The interaction energy between the surface charges was used to estimate the osmotic reflection coefficient. The proposed model predicts that even for a small Debye length compared to the pore radius, the repulsive electrostatic interaction between the surface charges could significantly increase the osmotic flow through the pore.

    DOI: 10.1143/JPSJ.77.053401

    Web of Science

    researchmap

  • Flow across microvessel walls through the endothelial surface glycocalyx and the interendothelial cleft 査読

    M. Sugihara-Seki, T. Akinaga, T. Itano

    JOURNAL OF FLUID MECHANICS   601   229 - 252   2008年4月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:CAMBRIDGE UNIV PRESS  

    A mathematical model is presented for steady fluid flow across microvessel walls through a serial pathway consisting of the endothelial surface glycocalyx and the intercellular cleft between adjacent endothelial cells, with junction strands and their discontinuous gaps. The three-dimensional flow through the pathway from the vessel lumen to the tissue space has been computed numerically based on a Brinkman equation with appropriate values of the Darcy permeability. The predicted values of the hydraulic conductivity LP, defined as the ratio of the flow rate per unit surface area of the vessel wall to the pressure drop across it, are close to experimental measurements for rat mesentery microvessels. If the values of the Darcy permeability for the surface glycocalyx are determined based on the regular arrangements of fibres with 6 nm radius and 8 nm spacing proposed recently from the detailed structural measurements, then the present study suggests that the surface glycocalyx could be much less resistant to flow compared to previous estimates by the one-dimensional flow analyses, and the intercellular cleft could be a major determinant of the hydraulic conductivity of the microvessel wall.

    DOI: 10.1017/S0022112008000530

    Web of Science

    researchmap

  • The role of the endothelial surface glycocalyx in solute exchange across capillary walls 査読

    Masako Sugihara-Seki, Takeshi Akinaga, Tomoaki Itano

    Theoretical and Applied Mechanics Japan   56   373 - 379   2008年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Science Council of Japan  

    The luminal surface of capillmy walls is covered by a layer of macromolecules referred to as the glycocalyx. In order to examine the role of the glycocalyx in the microvessel permeability, we have estimated the transport property of the microvessel wall, by using a one-dimensional model for the solute exchange through a serial pathway of the glycocalyx and the interendothelial cleft. The model provided reasonable predictions for the diffusional permeability and the reflection coefficient for solutes up to the size of albt.nnin. The results suggest that the endothelial surface glycocalyx could form the primary molecular sieve in transcapillmy pathways.

    DOI: 10.11345/nctam.56.373

    Scopus

    researchmap

  • Electrostatic analysis for osmotic flow through rectangular channels 査読

    Masako Sugihara-Seki, Takeshi Akinaga, Tomoaki Itano, Teruo Matsuzawa

    Theoretical and Applied Mechanics Japan   56   365 - 372   2008年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Science Council of Japan  

    An electrostatic model for osmotic flow through channels with surface charges is developed to understand the contribution of electrical charges to the transport of solution through narrow channels. The interaction energy between surface charges of the solute and the channel wall is used to express the osmotic reflection coefficient as a fi.mction of the surface charges, the ion concentration of the fluid, and the size ratio of the solute to the channel. Our model predicts that even for small Debye length compared to the channel size, the surface charges could significantly increase the osmotic flow, when the charges of the solute and the channel wall have the same sign.

    DOI: 10.11345/nctam.56.365

    Scopus

    researchmap

  • チャネル流における秩序構造の分岐解析 査読

    板野 智昭, 藤 定義

    日本流体力学会誌「ながれ」   vol. 25, pp. 137-144   2006年4月

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者  

    researchmap

  • Nonlinear solutions of simple plane shear layers with and without a system rotation

    Nagata, M., Kawahara, G., Itano, T., Wall, D.P., Mitsumoji, T., Nakamura, R.

    Fluid Mechanics and its Applications   77   2005年

     詳細を見る

    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Fluid Mechanics and its Applications  

    DOI: 10.1007/1-4020-4049-0_3

    Scopus

    researchmap

▼全件表示

書籍等出版物

  • 剛体の力学

    板野智昭, 関眞佐子( 担当: 共著)

    学術図書出版社  2016年9月  ( ISBN:9784780605396

     詳細を見る

  • 平板間ミニマム流れの周期解

    板野智昭( 担当: 単著)

    日本流体力学会誌「ながれ」  2012年7月 

     詳細を見る

  • 壁乱流の壁近傍秩序構造と大規模構造

    板野 智昭, 藤定義( 担当: 共著)

    日本流体力学会誌「ながれ」  2004年 

     詳細を見る

  • 同心二重球殻内の熱対流について

    板野 智昭, 二宮 隆弘( 担当: 共著)

    関西大学理工学会誌  2013年9月 

     詳細を見る

MISC

  • バイオエンジニアリング—特集 プロジェクト研究報告概要集 ; 先端科学技術推進機構研究グループ

    関 眞佐子, 田地川 勉, 板野 智昭, 山口 聡一朗

    技苑 = Innovative technology world   ( 150 )   83 - 93   2020年

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:吹田 : 関西大学先端科学技術推進機構  

    CiNii Books

    researchmap

    その他リンク: http://id.ndl.go.jp/bib/030539135

  • Water circulation induced by mechanical aerators in a rectangular vessel for shrimp aquaculture

    Tomoaki Itano, Taishi Inagaki, Choji Nakamura, Ren Hashimoto, Naohiro Negoro, Jinsuke Hyodo, Syuta Honda

    Aquacultural Engineering   85   106 - 113   2019年5月

     詳細を見る

    記述言語:英語  

    © 2019 Elsevier B.V. A water streamer was designed for the purpose of enhancing cost-efficient circulation between the water surface and bottom of shrimp aquaculture ponds. We took direct measurements of the water current field induced by the designed aerator in a large rectangular reservoir of dimensions (L)50 × (W)19 × (D)1.3 m 3 and compared the results with those of a standard Taiwanese paddle-wheel aerator. Vertical circulation between the surface and the bottom induced by the paddle wheel aerator was less than that by the designed aerator. Furthermore, the paddle-wheel aerator consumed more electric power than the designed aerator. The structures of water current induced by the two aerators are elucidated, and the advantages and disadvantages of the aerators are discussed. Auxiliary employment of the designed aerators may contribute to delivery of high DO water throughout the pond, which is more efficient than a paddle wheel aerator.

    DOI: 10.1016/j.aquaeng.2019.03.006

    Web of Science

    Scopus

    researchmap

  • バイオエンジニアリング—特集 プロジェクト研究報告概要集 ; 先端科学技術推進機構研究グループ

    関 眞佐子, 田地川 勉, 板野 智昭, 山口 聡一朗

    技苑 = Innovative technology world   ( 148 )   155 - 165   2019年

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:吹田 : 関西大学先端科学技術推進機構  

    CiNii Books

    researchmap

    その他リンク: http://id.ndl.go.jp/bib/029841009

  • 正方形ダクト内希薄サスペンション流れにおける球形粒子の慣性集中現象

    山下 博士, 宗圓 龍星, 横山 直人, 板野 智昭, 関 眞佐子

    日本物理学会講演概要集   73 ( 0 )   2297 - 2297   2018年

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.73.2.0_2297

    researchmap

  • バイオエンジニアリング—特集 プロジェクト研究報告概要集 ; 先端科学技術推進機構研究グループ

    関 眞佐子, 田地川 勉, 板野 智昭, 山口 聡一朗

    技苑 = Innovative technology world   ( 146 )   207 - 215   2018年

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:吹田 : 関西大学先端科学技術推進機構  

    CiNii Books

    researchmap

    その他リンク: http://id.ndl.go.jp/bib/029199074

  • 浸透流に関する数値的考察

    板野智昭, 紺野敬人, 大信田丈志, 関眞佐子

    関西大学先端科学技術シンポジウム2016   pp.246-247   2016年1月

     詳細を見る

  • 剪断流における遷移と渦の対称性について

    板野智昭, 秋永剛, S.C.Generalis, 紺野敬人, 二宮隆弘, 関眞佐子

    ながれ   第33 巻第6号, pp.519-522 ( 6 )   519 - 522   2014年12月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本流体力学会  

    CiNii Books

    researchmap

  • 28aAJ-4 赤血球サスペンション流れに浮遊する球形粒子の流路断面内分布(28aAJ 圧縮性流体・希薄流体,複雑流体,電磁流体,熱流体,領域11(物性基礎論・統計力学・流体物理・応用数学・社会経済物理))

    能祖 良太, 木村 友哉, 田中 慎之介, 関 淳二, 大友 涼子, 板野 智昭, 関 眞佐子

    日本物理学会講演概要集   69 ( 1 )   315 - 315   2014年3月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本物理学会  

    CiNii Books

    researchmap

  • 二重球殻内熱対流の数値計算

    二宮隆弘, 紺野敬人, 関眞佐子, 板野智昭

    関西大学先端科学技術シンポジウム   2014年1月

     詳細を見る

  • 0502 高レイノルズ数の剪断流れにおける渦構造の対称性(OS5-1 壁乱流:統計,構造,動力学の理解,OS5 壁乱流:統計,構造,動力学の理解)

    板野 智昭, 秋永 剛, S.C. Generalis, 二宮 隆弘, 関 眞佐子

    流体工学部門講演会講演論文集   2013   "0502 - 01"-"0502-02"   2013年11月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    An outline of the state space of planar Couette flow at high Reynolds numbers (Re < 10^4) is investigated via a variety of efficient numerical techniques. It is verified from nonlinear analysis that the lower branch of Hairpin Vortex State (HVS) asymptotically approaches the primary (laminar) state with increasing Re. It is also predicted that the lower branch of HVS at high Re belongs to the stability boundary that initiates transition to turbulence. These facts suggest HVS may provide a criterion to estimate a minimum perturbation arising transition to turbulent states at the infinite Re limit.

    CiNii Books

    researchmap

  • J025012 マイクロチャネル内流れ中の血小板模擬粒子の運動([J025-01]生体・生物における流れと熱・物質移動(1))

    田中 慎之介, 関 淳二, 板野 智昭, 関 眞佐子

    年次大会 : Mechanical Engineering Congress, Japan   2013   "J025012 - 1"-"J025012-3"   2013年9月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本機械学会  

    The concentration of platelets in flowing blood is known to attain maximum near the vessel wall, and this phenomenon is referred to as "Near Wall Excess (NWE)". Although NWE is evidently important and expedient in hemostatic functions of the platelets, its mechanism has not been fully elucidated yet. In order to understand NEW from a mechanical point of view, we measured the distribution of platelet-sized latex beads in a mixed suspension with human red cells flowing through microchannels, by using a confocal laser scanning microscope. The results indicated that the distributions of beads of various diameters were nonuniform in the presence of red cells, whereas their distributions in the absence of red cells were uniform in the channel cross-section. In the mixed suspensions of beads and red cells, the concentration profiles of beads of 3μm diameter showed sharp peaks near the channel walls at hematocrits of 20% and 44%, and the extent of this NWE was larger for larger hematocrits in the range examined. On the other hand, the beads of 1μm diameter exhibited NWE only slightly at similar hematocrits, and instead, they showed a distinct tendency to concentrate near the channel centerline.

    CiNii Books

    researchmap

  • 27aXL-1 管内流れ中の粒子の断面分布(27aXL 非圧縮性流体,電磁流体,領域11(統計力学,物性基礎論,応用数学,力学,流体物理))

    三浦 和真, 名村 和平, 板野 智昭, 関 眞佐子

    日本物理学会講演概要集   68 ( 1 )   340 - 340   2013年3月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人日本物理学会  

    CiNii Books

    researchmap

  • Fluid mechanical analysis on the role of the endothelial surface glycocalyx in transcapillary exchange

    M. Sugihara-Seki, T. Akinaga, T. Itano

    22-23   2008年

     詳細を見る

  • Fluid mechanical study on the material exchange across microvessel walls

    M. Sugihara-Seki, T. Akinaga, T. Itano

    7, 325   2008年

     詳細を見る

  • An electrostatic study on osmotic flow across porous membranes

    T. Akinaga, M. Sugihara-Seki, T. Itano

    5   2008年

     詳細を見る

  • Dynamical characterization of large scale structures in channel flow turbulence

    S. Toh, T. Itano

    2008年

     詳細を見る

  • A fluid mechanical analysis of platelet aggregations in the thrombosis test tube

    T. Akinaga, M. Sugihara-Seki, T. Itano, J. Yamamoto

    7, 7   2008年

     詳細を見る

  • Unstable periodic and traveling wave solutions corresponding to large scale structures in channel flow turbulence

    S. Toh, T. Itano

    2007年

     詳細を見る

  • Fluid mechanical modeling for transcapillary exchange

    M. Sugihara-Seki, T. Akinaga, T. Itano

    Microcirculation   14, 456   2007年

     詳細を見る

  • Effects of the streamwise computational domain size on DNS of a turbulent channel flow at high reynolds number

    Hiroyuki Abe, Hiroshi Kawamura, Sadayoshi Toh, Tomoaki Itano

    ADVANCES IN TURBULENCE XI   117   233 - +   2007年

     詳細を見る

    記述言語:英語   出版者・発行元:SPRINGER-VERLAG BERLIN  

    Web of Science

    researchmap

  • Fluid mechanical analysis for microvessel permeability

    M. Sugihara-Seki, T. Akinaga, T. Itano

    J. of Biomechanical Science and Engineering   2, 1 (No.07-207), S230   2007年

     詳細を見る

  • Mechanical Analysis on the Role of the Endothelial Surface Glycoclayx in Microvessel Permeability

    M. Sugihara-Seki, T. Akinaga, T. Itano

    Journal of Biomechanics   Vol.39, Supplement 1, S632   2006年

     詳細を見る

  • AM06-22-001 高レイノルズ数の平行平板間乱流のDNSにおける計算領域の影響(乱流の予測とモデリング(1),一般講演)

    阿部 浩幸, 河村 洋, 藤 定義, 板野 智昭

    日本流体力学会年会講演論文集   2006   313 - 313   2006年

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本流体力学会  

    Direct numerical simulations of a turbulent channel flow have been performed with several streamwise domains at Re_τ=1020 to examine the effects of the computational domain size on turbulence quantities. It is shown that the effects of the domain size appear at the streamwise domain size less than 1.6δ, whereas they do not appear noticeably at the streamwise domain size of 3.2δ, which is closely associated with the behavior of pressure fluctuations.

    CiNii Books

    researchmap

  • An Electrostatic Model for Osmotic Flow through Charged Pores

    T. Akinaga, M. Sugihara-Seki, T. Itano

    Journal of Biomechanics   Vol.39, Supplement 1, S632   2006年

     詳細を見る

  • $Re_\tau$=1020の平行平板間乱流における乱流構造の階層性 (流れの遷移と乱流のスケルトン)

    阿部 浩幸, 松尾 裕一, 河村 洋, 藤 定義, 板野 智昭

    数理解析研究所講究録   1454   145 - 150   2005年11月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:京都大学  

    CiNii Books

    researchmap

    その他リンク: http://hdl.handle.net/2433/47796

  • Charge effects on the solute transport through small pores

    T.Akinaga, T.Itano, M.Sugihara-Seki

    BIORHEOLOGY   42 ( 1-2 )   127 - 127   2005年

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究発表ペーパー・要旨(国際会議)   出版者・発行元:IOS PRESS  

    Web of Science

    researchmap

  • Fluid Mechanical Estimate of Transport Properties of the Endothelial Surface Glycocalyx

    M.Sugihara-Seki, T.Akinaga, T.Itano

    2005年

     詳細を見る

▼全件表示

講演・口頭発表等

  • アスペクト比の大きな同心球面間剪断流における流れの可視化と数値計算

    板野智昭, 吉川和希, 中川和幸, 荒井一心, 榊原和樹, 関眞佐子

    RIMS共同研究 (公開型)「乱流の素過程」  2023年7月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2023年7月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    researchmap

  • Flake alignment in the secondary wave in a wide spherical Couette flow

    Tomoaki Itano, Fumitoshi Goto, Masako Sugihara-Seki

    75th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics  2021年11月 

     詳細を見る

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Phoenix, Arizona  

    researchmap

  • Bifurcation of polygonal spiral patterns in wide-gap spherical Couette flow

    Fumitoshi Goto, Tomoaki Itano, Masako Sugihara-Seki

    75th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics  2021年11月 

     詳細を見る

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Phoenix, Arizona  

    researchmap

  • 球面間クエット流れのスパイラル解の探索

    後藤史利, 板野智昭, 関眞佐子, 足立高広

    日本流体力学会年会2021  2021年9月 

     詳細を見る

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    researchmap

  • Search for spiral coherent patterns of spherical Couette flow

    Fumitoshi Goto, Tomoaki Itano, Masako Sugihara-Seki

    The 15th International Symposium in Science and Technology  2021年8月 

     詳細を見る

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Osaka, Japan  

    researchmap

  • 球面上パターン形成におけるスパイラル解の起源

    後藤史利, 板野智昭, 関眞佐子

    日本物理学会 第75回年次大会  2020年3月 

     詳細を見る

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:愛知  

    researchmap

  • Aerodynamic characteristics and flight behavior of the turbo-jav n the javelic throw

    Haruki Nakayama, Tomoya Nakajima, Tomoaki Itano, Masako Sugihara-Seki

    2019年11月 

     詳細を見る

    開催地:Seattle, Washington  

    researchmap

  • Development of margination of platelet-sized particles suspended in red cell suspension flows through Y-shaped bifurcating microchannels

    Tenki Onozawa, Toma Kawauchi, Junji Seki, Tomoaki Itano, Masako Sugihara-Seki

    2019年11月 

     詳細を見る

    開催地:Seattle, Washington  

    researchmap

  • Effects of thermal stratification on the axisymmetric state in spherical Couette flow

    Tomoaki Itano, Taishi Inagaki, Fumitoshi Gotoh, Masako Sugihara-Seki

    17th European Turbulence Conference  2019年9月 

     詳細を見る

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Torino, Italy  

    researchmap

  • 差分回転する同心球面間の流れの数値計算

    稲垣大志, 飯田昂平, 板野智昭, 関眞佐子

    日本流体力学会年会2018  2018年9月 

     詳細を見る

    開催地:大阪大学  

    researchmap

  • ボールチェインの自由落下のモデル化

    板野 智昭, 中村一智, 稲垣大志, 関眞佐子

    日本物理学会 第73回年次大会 講演概要集  2018年3月 

     詳細を見る

    開催地:東京理科大  

    researchmap

  • 界面活性剤水溶液の正方形管内流れにおける浮遊粒子の分布

    中川湧斗, 久保あいり, 中山紗希, 板野智昭, 関眞佐子

    日本物理学会 第73回年次大会 講演概要集  2018年3月 

     詳細を見る

    開催地:東京理科大  

    researchmap

  • Microscopic Measurements of Axial Accumulation of Red Blood Cells in Capillary FLows Effects of Deformability

    Takahiro Sasaki, Junji Seki, Tomoaki Itano, Masako Sugihara-Seki

    70th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics  2017年11月 

     詳細を見る

    開催地:Denver, Colorado  

    researchmap

  • Inertial Particle Focusing Regimes in Suspension Flows through Square

    Hiroshi Yamashita, Tomoaki Itano, MASAKO SUGIHARA-SEKI

    70th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics  2017年11月 

     詳細を見る

    開催地:Denver, Colorado  

    researchmap

  • Three-dimensionally spiral structure of the water stream induced by a centrifugal stirrer in large aquacultural ponds

    Tomoaki Itano, Taishi Inagaki, Choji Nakamura, Masako Sugihara-Seki, Jinsuke Hyodo

    70th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics  2017年11月 

     詳細を見る

    開催地:Denver, Colorado  

    researchmap

  • 微小円管内層流に浮遊する球形粒子の分布の計測

    中山紗希, 山下博士, 板野智昭, 関淳二, 関眞佐子

    日本流体力学会年会2017  2017年8月 

     詳細を見る

    開催地:東京理科大  

    researchmap

  • 直方体水槽内に遠心式水流発生機が誘起する流れのシミュレーション

    稲垣大志, 板野智昭, 関眞佐子, 兵頭仁介

    日本流体力学会年会2017  2017年8月 

     詳細を見る

    開催地:東京理科大  

    researchmap

  • 赤血球の軸集中現象に及ぼす変形性の影響

    佐々木崇洋, 関淳二, 板野智昭, 関眞佐子

    日本流体力学会年会2017  2017年8月 

     詳細を見る

    開催地:東京理科大  

    researchmap

  • 遠心式攪拌機を利用した水質汚染対策の検証 東南アジアにおけるエビの養殖地への適用

    板野 智昭

    農林水産省「知の集積と活用の場」  2017年6月 

     詳細を見る

    開催地:関西大学 千里山キャンパス  

    researchmap

  • 浸透流れのモデルと逆問題

    板野智昭, 稲垣大志, 紺野敬人, 関眞佐子

    日本物理学会 第72回年次大会  2017年3月 

     詳細を見る

    開催地:大阪大学 豊中キャンパス  

    researchmap

  • Measurements of the cross-sectional distributions of spherical particles suspended in rectangular channel flows

    Takahiro Imanishi, Takuya Yabu, Hiroshi Yamashita, Tomoaki Itano, Masako Sugihara-Seki

    69th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics  2016年11月 

     詳細を見る

    開催地:Portland, Oregon  

    researchmap

  • Numerical analysis of the inertial migration of a spherical particle in circular tube flows

    Takuya Yabu, Tomoaki Itano, Masako Sugihara-Seki

    69th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics  2016年11月 

     詳細を見る

    開催地:Portland, Oregon  

    researchmap

  • Time-scale estimation of unstirred layer formation in osmotically driven flow

    Tomoaki Itano, Taishi Inagaki, Keito Konno, Masako Sugihara-Seki

    69th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics  2016年11月 

     詳細を見る

    開催地:Portland, Oregon  

    researchmap

  • Inertial migration of spherical particles in submillimeter-sized square channel flows

    Hiroyuki Shichi, Hiroshi Yamashita, Junji Seki, Tomoaki Itano, Masako Sugihara-Seki

    69th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics  2016年11月 

     詳細を見る

    開催地:Portland, Oregon  

    researchmap

  • Effects of red blood cell deformability on the non-uniform distribution of platelet-sized particles in blood flow through microchannels

    Masako Sugihara-Seki, Keisuke Sakamoto, Tomoaki Itano, Junji Seki

    69th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics  2016年11月 

     詳細を見る

    開催地:Portland, Oregon  

    researchmap

  • 矩形ダクト内層流に中立浮遊した単一球形粒子の運動

    山下博士, 志知寛之, 板野智昭, 関眞佐子

    日本流体力学会年会 2016  2016年9月 

     詳細を見る

    開催地:名古屋大学 御器所キャンパス  

    researchmap

  • ターボジャブの軸回り回転時の空力特性の計測

    中川晋, 中嶋智也, 板野智昭, 関眞佐子

    日本流体力学会年会 2016  2016年9月 

     詳細を見る

    開催地:名古屋大学 御器所キャンパス  

    researchmap

  • 直方体形状の水槽内で遠心式水流発生機が誘起する循環流の計測

    稲垣大志, 中村暢志, 関眞佐子, 板野智昭, 兵頭仁介

    日本流体力学会年会 2016  2016年9月 

     詳細を見る

    開催地:名古屋大学 御器所キャンパス  

    researchmap

  • The single-arm spiral roll state in the thermal convection between concentric double spherical boundaries

    Tomoaki Itano, Takahiro Ninomiya, Kouhei Iida, Masako Sugihara-Seki

    International Workshop on Theoretical Aspects of Near-Wall Turbulence Studies  2016年6月 

     詳細を見る

    開催地:Kansai Seminar House , Kyoto  

    researchmap

  • 非回転二重球殻内熱対流における流跡線

    飯田昂平, 板野智昭, 関眞佐子

    日本物理学会第71 回年次大会  2016年3月 

     詳細を見る

    開催地:東北学院大学  

    researchmap

  • Radial distribution of neutrally buoyant spherical particles suspended in Poiseuille flow

    Yusuke Morita, Tomoaki Itano, Masako Sugihara-Seki

    68th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics  2015年11月 

     詳細を見る

    開催地:Boston, Massachusetts  

    researchmap

  • Mixing in the spiral roll state in heat convection between concentric double spherical boundaries

    Tomoaki Itano, Takahiro Ninomiya, Kohei Iida, Masako Sugihara-Seki

    68th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics  2015年11月 

     詳細を見る

    開催地:Boston, Massachusetts  

    researchmap

  • Non-equilibrium molecular dynamics simulation of the unstirred layer in the osmotically driven flow

    Keito Konno, Tomoaki Itano, Masako Seki

    68th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics  2015年11月 

     詳細を見る

    開催地:Boston, Massachusetts  

    researchmap

  • 浸透圧により駆動する流れと熱移動

    紺野敬人, 板野智昭, 関眞佐子

    日本物理学会 第70回年次大会 講演概要集  2015年3月 

     詳細を見る

    開催地:早稲田大学  

    researchmap

  • Why do we observe often the hairpin vortex in turbulent shear flows ?

    TOMOAKI ITANO

    2015年2月 

     詳細を見る

    開催地:Aston Univ, UK  

    Sotos’s invitation to Aston Univ, UK. stay 2/25-3/9 (EAS visiting scholars fund 2014) 1 hour talk of my research

    researchmap

  • Inertial migration of spherical particles in square channel flows

    KAZUMA MIURA, TOMOAKI ITANO, MASAKO SUGIHARA-SEKI

    67th Annual APS DFD Meeting  2014年11月 

     詳細を見る

    開催地:CA, USA  

    researchmap

  • Lateral migration of a spherical particle in square channel flows1

    MASAKO SUGIHARA-SEKI, NAOTO NAKAGAWA, ATSUSHI KASE, RYOKO OTOMO, MASATO MAKINO, TOMOAKI ITANO

    67th Annual APS DFD Meeting  2014年11月 

     詳細を見る

    開催地:CA, USA  

    researchmap

  • Measurements of the aerodynamic characteristics of the turbojav

    KENTA YAMAMOTO, TOMOYA NAKAJIMA, TOMOAKI ITANO, MASAKO SUGIHARASEKI

    67th Annual APS DFD Meeting  2014年11月 

     詳細を見る

    開催地:CA, USA  

    researchmap

  • On the spiral roll state in thermal convection in spherical shell

    Tomoaki Itano, Takahiro Ninomiya, Keito Konno, Masako Sugihara-Seki

    Proceedings of the 67th annual APS DFD meeting  2014年11月 

     詳細を見る

    開催地:Sanfrancisco, USA  

    researchmap

  • ターボジャブの軸回り回転が飛行特性に与える影響

    山本健太, 中嶋智也, 板野智昭, 関眞佐子

    日本流体力学会年会2014  2014年9月 

     詳細を見る

    開催地:東北大学川内キャンパス  

    researchmap

  • 矩形管内流れにおける球形粒子のマイグレーション

    三浦和真, 板野智昭, 関眞佐子

    日本流体力学会年会2014  2014年9月 

     詳細を見る

    開催地:東北大学川内キャンパス  

    researchmap

  • 円管内層流に中立浮遊する球形粒子のマイグレーション

    森田悠介, 板野智昭, 関 眞佐子

    日本流体力学会年会2014  2014年9月 

     詳細を見る

    開催地:東北大学川内キャンパス  

    researchmap

  • 剪断流における遷移と渦の対称性について

    板野智昭, 秋永剛, ソトス ジェネラリス, 紺野敬人, 二宮隆弘, 関眞佐子

    日本流体力学会年会2014 講演概要集, 日本流体力学会誌「ながれ」注目研究2014 vol. 33(6), pp. 519-522  2014年9月 

     詳細を見る

    開催地:東北大学, 宮城  

    researchmap

  • 有限プラントル数における非回転球殻内熱対流の安定性解析

    二宮隆弘, 紺野敬人, 関眞佐子, 板野智昭

    日本流体力学会年会2014 講演概要集  2014年9月 

     詳細を見る

    開催地:東北大学, 宮城  

    researchmap

  • Bifurcation analysis of thermal convection at finite Prandtl number in nonrotating spherical shell

    Takahiro Ninomiya, Keito Konno, Masako Sugihara-Seki, Tomoaki Itano

    Proceedings of the 6th european conference on computational fluid dynamics  2014年7月 

     詳細を見る

    開催地:Barcelona, Spain  

    researchmap

  • 高Re 数剪断流の繊維における渦の対称性

    板野智昭, 二宮隆弘, 西本雅達, 関眞佐子, S.C.Generalis, 秋永剛

    先端科学技術シンポジウム  2014年1月 

     詳細を見る

    開催地:関西大学  

    researchmap

  • 高レイノルズ数剪断流れにおける渦構造の対称性

    板野智昭, 秋永 剛, Sotos C. Generalis, 二宮隆弘, 関眞佐子

    九州大学  2013年11月 

     詳細を見る

  • Symmetry of Vortices in Transition of Plane Couette Flow at Moderate Reynolds Number

    Tomoaki Itano, Sotos C. Generalis, Takahiro Ninomiya, Takeshi Akinaga, Masako Sugihara-Seki

    ENS  2013年9月 

     詳細を見る

    開催地:Lyon, France  

    researchmap

  • The Role of the Hairpin Vortex Solution on Laminar-Turbulent Transition of Plane Couette Flow at Moderate Reynolds Number

    Tomoaki Itano, Sotos C. Generalis, Takahiro Ninomiya, Takeshi Akinaga, Masako Sugihara-Seki

    Futuro-Scope  2013年8月 

     詳細を見る

    開催地:Poitiers, France  

    researchmap

  • 剪断を伴う球殻内熱対流の渦構 造の変形

    二宮隆弘, 板野智昭, 関眞佐子, 牧野真人

    広島大学  2013年3月 

     詳細を見る

  • ミニマル平面クエット乱流の遷移と解の対称性 について

    板野智昭, S.C.Generalis, 二宮隆弘, 関眞佐子

    九州大学応用力学研究所  2013年2月 

     詳細を見る

  • Hairpin vortex solution of plane Couette flowat moderate Reynolds number

    Tomoaki Itano, Sotos C.Generalis, Takahiro Ninomiya, Masako Sugihara-Seki

    大阪大学  2012年10月 

     詳細を見る

  • Hairpin vortex solution of plane Couette flow at moderate Reynolds number

    Tomoaki Itano, Sotos C.Generalis, Takahiro Ninomiya, Masako Sugihara-Seki

    France-Japan Workshop on Subcritical Transition to Turbulence  2012年10月 

     詳細を見る

  • 半透膜孔内の脈流の分子動力学計算

    二宮隆弘, 板野智昭, 牧野真人, 関眞佐子

    日本流体力学会年会講演論文集  2012年9月 

     詳細を見る

  • 平板間ミニマム流れの周期解

    板野智昭

    2012年度日本流体力学会年会 竜門賞受賞講演  2012年9月 

     詳細を見る

  • Numerical search for the hairpin vortex solution in moderate Reynolds number

    Tomoaki Itano, Sotos C. Generalis, John P. Fletcher, Takeshi Akinaga, Masako Sugihara-Seki

    Proceedings of the 23rd International Congress of Theoretical and Applied Mechanics  2012年8月 

     詳細を見る

  • 小型低速風洞用磁気支持天秤の製作

    藤原秀誠, 諸留寛己, 高嶋一成, 長田明俊, 秋永剛, 関眞佐子, 板野智昭

    日本実験力学会  2011年8月 

     詳細を見る

    開催地:奈良県文化会館  

    researchmap

  • Coherent Vortices in Plane Couette Flow

    Tomoaki Itano

    Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI)  2011年7月 

     詳細を見る

    開催地:Ma, USA  

    researchmap

  • 熱対流中の不安定ロール状構造

    板野智昭, 藤原秀誠, S.C.ジェネラリス, 秋永剛, 関眞佐子

    日本バイオレオロジー学会年会抄録集  2011年6月 

     詳細を見る

  • 壁面上せん断乱流における秩序構造の可視化原理

    板野智昭, ジェネラリスソトス, 関眞佐子

    先端科学技術シンポジウム  2011年1月 

     詳細を見る

    開催地:関西大学  

    researchmap

  • 平面クエット流の非線形平衡解におけるトレーサ粒子の運動について

    板野智昭, ソトスジェネラリス, 秋永剛, 関眞佐子

    日本流体力学会  2010年9月 

     詳細を見る

    開催地:北海道大学, 札幌  

    researchmap

  • 平面クエット流におけるヘアピン渦解の存在範囲

    板野智昭, S.C. Generalis, 藤定義, 関眞佐子, 秋永剛

    京都大学数理解析研究所  2010年1月 

     詳細を見る

    開催地:京都大学  

    researchmap

  • Quest for Hierarchical Coherent Structure in Turbulent Shear Flow

    板野智昭

    理化学研究所  2009年5月 

     詳細を見る

    開催地:理化学研究所, 東京  

    researchmap

  • 外場中にある浮遊粒子と流体の相互作用について

    板野 智昭, 秋永剛, 関眞佐子

    日本物理学会  2009年3月 

     詳細を見る

  • 円錐管流れにおける血小板凝集のモデル解析

    秋永剛, 関眞佐子, 板野智昭, 山本順一郎

    第21回バイオエンジニアリング講演会  2009年1月 

     詳細を見る

  • 血栓症測定装置内流れにおける粒子分布の研究

    秋永 剛, 関眞佐子, 板野智昭, 山本順一郎

    日本流体力学会年会2008  2008年 

     詳細を見る

  • 理想溶液内部の浸透平衡と応力に関する一考察

    板野智昭, 秋永 剛, 関眞佐子

    日本物理学会講演  2008年 

     詳細を見る

  • 血栓症測定装置(GTT)内流れに浮遊した粒子分布の解析

    秋永 剛, 関眞佐子, 板野智昭, 山本順一郎

    第31回日本バイオレオロジー学会年会  2008年 

     詳細を見る

  • 鉛直平板間の自然対流における乱流遷移と大規模秩序構造のかかわり

    板野智昭, ソトス ジェネラリス

    日本機械学会2008年次大会  2008年 

     詳細を見る

  • チャネル流における秩序構造と対称性

    板野智昭, 藤定義, F.Waleffe, 佐藤海

    数理解析研究所講究録  2007年8月 

     詳細を見る

  • 分子動力学法を用いた溶液の浸透圧に関する一考察

    板野智昭, 秋永 剛, 関眞佐子

    第11回関西大学先端科学技術シンポジウム講演集  2007年1月 

     詳細を見る

  • ナノスケールの物質輸送に対する帯電の影響について

    秋永 剛, 板野智昭, 関眞佐子

    第11回関西大学先端科学シンポジウム講演集  2007年1月 

     詳細を見る

  • 鉛直平行平板間自然対流に対する系の回転の影響II

    板野智昭, Sotos Generalis

    日本機械学会流体工学部門講演会  2007年 

     詳細を見る

  • 毛細血管壁の透過性:媒質輸送のモデル解析

    関眞佐子, 秋永 剛, 板野智昭

    バイオエンジニアリング講演会  2007年 

     詳細を見る

  • 分子レベルから見た浸透圧の力学

    板野智昭, 秋永 剛, 関眞佐子

    理論応用力学講演会  2007年 

     詳細を見る

  • 微小流路内の浸透流に及ぼす電荷の影響

    関眞佐子, 秋永 剛, 板野智昭, 松澤照男

    理論応用力学講演会  2007年 

     詳細を見る

  • 浸透流に起因する管路流れと電荷の影響

    秋永 剛, 板野智昭, 関眞佐子

    機械学会年会講演  2007年 

     詳細を見る

  • 微小血管壁を介した物質輸送

    関眞佐子, 秋永 剛, 板野智昭

    日本流体力学会年会2007  2007年 

     詳細を見る

  • 細孔モデルによる物質輸送と帯電の影響の解析

    秋永 剛, 板野智昭, 関眞佐子

    バイオレオロジー学会年会  2007年 

     詳細を見る

  • 微小容器内で浸透平衡にある理想溶液の応力について

    板野智昭, 秋永 剛, 関眞佐子

    日本機械学会流体工学部門講演会  2007年 

     詳細を見る

  • Multi-scale exact coherent structures in channel flow

    T. Itano, F. Waleffe, S. Toh

    KTH  2006年3月 

     詳細を見る

    開催地:Stockholm  

    researchmap

  • 溶液の流体力学における浸透圧について

    板野智昭, 秋永 剛, 関眞佐子

    日本機械学会年次大会講演  2006年 

     詳細を見る

  • 細孔内物質輸送における帯電効果

    秋永 剛, 板野智昭, 関眞佐子

    日本機械学会第18回バイオエンジニアリング講演会  2006年 

     詳細を見る

  • 微小血管壁透過性に果たすglycocalyxの役割

    関眞佐子, 秋永剛, 板野智昭

    第55回理論応用力学講演会  2006年 

     詳細を見る

  • 微小血管壁の水の透過性の解析

    関眞佐子, 秋永 剛, 板野智昭

    第29回日本バイオレオロジー学会年会  2006年 

     詳細を見る

  • 浸透流に対する毛細血管壁の異方特性

    板野智昭, 秋永 剛, 関眞佐子

    日本物理学会第61回年次大会講演  2006年 

     詳細を見る

  • チャネル乱流の大規模構造に対応する不安定周期解

    藤 定義, 板野智昭

    流体力学会年会2006講演  2006年 

     詳細を見る

  • 毛細血管壁の透過性の解析

    関眞佐子, 秋永 剛, 板野智昭

    日本流体力学会年会2006講演  2006年 

     詳細を見る

  • 高レイノルズ数の平行平板間乱流のDNSにおける計算領域の影響

    阿部浩幸, 河村 洋, 藤 定義, 板野智昭

    日本流体力学会年会2006講演  2006年 

     詳細を見る

  • 鉛直チャンネル中の自然対流におけるスパン方向運動量生成について

    中村亮介, 板野智昭, 永田雅人

    流体力学会年会2005講演  2005年 

     詳細を見る

  • Re_tau=1020の平行平板間乱流における乱流構造の階層性,

    阿部浩幸, 松尾裕一, 河村洋, 藤定義, 板野智昭

    数理解析研究所  2005年 

     詳細を見る

  • 微小循環における物質輸送現象の解析

    関眞佐子, 秋永剛, 板野智昭

    第28回日本バイオレオロジー学会年会  2005年 

     詳細を見る

  • Re_tau=1020の流れ方向ミニマル領域の平行平板間乱流のDNSによる大規模構造の解析

    阿部浩幸, 松尾裕一, 河村洋, 藤定義, 板野智昭

    流体力学会年会2005講演  2005年 

     詳細を見る

  • チャネル乱流における大規模構造に対応する定常進行波

    藤定義, 板野智昭

    数理解析研究所  2005年 

     詳細を見る

  • 浸透流に対する毛細血管壁の異方特性について

    板野智昭, 秋永剛, 関眞佐子

    流体力学会年会2005講演  2005年 

     詳細を見る

  • 細孔内物質輸送におよぼす電荷の影響

    秋永剛, 板野智昭, 関眞佐子

    日本機械学会 2005年度年次大会講演  2005年 

     詳細を見る

  • An electrostatic model for Osmotic flow through charged pores

    T. Akinaga, M. Sugihara-Seki, T. Itano

    5th World Congress of Biomechanics 

     詳細を見る

    ISBN 88-7587-271-6

    researchmap

▼全件表示

受賞

  • 竜門賞

    2012年9月   平板間ミニマム流れの周期解  

     詳細を見る

    受賞国:日本国

    researchmap

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 球面クエット乱流遷移の数理モデル拡張と実験的検証

    研究課題/領域番号:20K04294  2020年4月 - 2023年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

    板野 智昭

      詳細を見る

    配分額:4160000円 ( 直接経費:3200000円 、 間接経費:960000円 )

    数値計算と実験の両面から球面クエット流の乱流遷移を明らかにすることが、本研究の目的である。ロシア・ドイツ・日本で過去に進められた先行研究を規範として、初年度は実験装置の組み立てと、先行研究の再現に多くの時間があてられた。本年度は、内外球面、回転ステージ、スピードコントロールモーター、ベアリング、制御装置等について複数の既製品から最適な組み合わせを選定および購入し、球面クエット流の実験装置を完成させた。外球が無回転の場合の球面クエット流の実験を改良を重ねながら繰り返し行い、内球の径に対する隙間の比(β)の値の大小が、流れの遷移に大きな違いを生む要因であるとの先行研究と同じ結果を得た。特に、βが0.14の(内球と外球の径が近く隙間が狭い)場合に対して、高精度トルクメータを導入した実験を行い、レイノルズ数に対するトルクのスケーリングの変化から、遷移レイノルズ数を求めた。得られた値は、粘度の測定精度の範囲で、先行研究と一致した。一方、βが大きな値になると、内球が流体から受けるトルクが機械的摩擦由来のトルクに比べ相対的に小さくなり測定が困難となる。そこで、β=0.90の場合の実験では、内球が流れから受けるトルクの測定に代えて、フレークを用いた流れの可視化実験を行い、レイノルズ数が400~600の範囲でフレークの反射光に周期的な変動が生まれることを実験で確認した。本研究では、実験と平行して数値計算により流れを再現する取り組みも進めている。β=1の場合に発生する3本腕および4本腕のスパイラル状の定常回転波解がニュートン法から特定できるようになった。この流れに、アルミフレークを混入した際のレーザー光反射強度を求める計算コード開発を進めている。

    researchmap

  • 熱音響自励振動における非線形現象の解明―振動の促進と抑制を目指して―

    研究課題/領域番号:18H01375  2018年4月 - 2022年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    杉本 信正, 清水 大, 板野 智昭

      詳細を見る

    配分額:13520000円 ( 直接経費:10400000円 、 間接経費:3120000円 )

    管路内の気柱にいわゆるスタック等を用いて温度勾配を課すと熱流が不安定化し,気柱全体が自励振動をし始める熱音響現象が発生する.不安定化が発生する臨界条件は微小撹乱を仮定する線形理論で得られるとされている.しかし不安定化の臨界温度比は理論値よりかなり高く,一方発生する振動の増幅率は理論値よりはるかに小さいことがこれまで実施した実験から明らかになり,理論結果と大きく食い違っている.この原因を追求すべく,再度直管を用いた実験を繰り返したが,これまでの結果が確認されただけであった.
    原因は理論では想定していないスタック内の流路横方向の熱流が大きく影響しているのではないかと予想し,熱流の大きさを変化させた実験を3回行った.この結果,臨界温度比は3つの場合それぞれ異なることが分かったが,増幅率はほぼ等しく従来の値とほぼ同じ大きさであった.
    そこで横方向の熱流を考慮した理論を新たに展開し,熱流の影響を調べた.これによると,熱流が大きくなるにつれ臨界温度比が高くなる一方,増幅率は次第に低下することが明らかになった.これらの結果は実験結果と定性的に一致しており,実験と理論との不一致の原因は横方向の熱流の影響であると結論できる.再度実施した実験および新たに展開した理論は,Journal of the Physical Society of Japanに2編の論文に公表されている.
    一方,昨年度からの継続の課題である,不安定化から自励振動に至るシミュレーションにおいて温度勾配を課すスタック両端での接続条件を検討し直した.スタック両端での流路の急拡大・急縮小に伴う渦や剥離による損失と熱流の影響を考慮した接続条件を導出した.この条件をシミュレーションに組み込む変更を現在行っているが,結果はまだ得られていない.

    researchmap

  • 血小板凝集ダイナミクスの流体力学的研究

    研究課題/領域番号:23360087  2011年4月 - 2014年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    関 眞佐子, 板野 智昭, 山本 順一郎, 梶島 岳夫, 牧野 真人, 大友 涼子, 秋永 剛, 大谷 英之, 三浦 和真, 中川 尚人

      詳細を見る

    配分額:18850000円 ( 直接経費:14500000円 、 間接経費:4350000円 )

    血液凝固の初期段階である血小板の凝集現象に対して血液流れが及ぼす影響を明らかにするために、本研究では、流れ中における血小板の微視的挙動に対して共焦点レーザー走査顕微鏡システムを用いた実験と血小板モデルを用いた数値シミュレーションの両面から流体力学的解析を行った。その結果、血小板の凝集過程には周囲の流れ場が大きな影響を与え、赤血球との流体力学的相互作用が重要な因子となっていることが示された。

    researchmap

  • 精密濾過における懸濁物質の堆積・閉塞過程の可視化と乱流クロスフローの効果

    研究課題/領域番号:23760164  2011年 - 2012年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 若手研究(B)  若手研究(B)

    板野 智昭

      詳細を見る

    配分額:4290000円 ( 直接経費:3300000円 、 間接経費:990000円 )

    浄水処理や空気清浄などの濾過技術は現代の生活に欠かせない。原理は懸濁液を細孔をもつ濾過膜に透過させることが主となるが、時間経過とともに膜に積層する懸濁物質の層(ケーク)による圧損の増大により透過量が減ることが工学的問題となる。ケークの積層を減らしながら濾過を続ける効果的な手法の一つにクロスフロー濾過があるが、効果を高くするためにはクロスフロー濾過においては透過流を乱流状態にすることが重要である。本研究でスパン方向に軸をもつ渦を誘起することが、乱流への遷移を促す上で効果的であることを明らかにし、乱流状態の程度を特徴づけるクロスフローのレイノルズ数と積層するケークの成長率の関係を提示する。

    researchmap

  • 血管壁表面の糖鎖層の力学的役割

    研究課題/領域番号:19360090  2007年 - 2010年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    関 眞佐子, 板野 智昭, 秋永 剛

      詳細を見る

    配分額:19110000円 ( 直接経費:14700000円 、 間接経費:4410000円 )

    血管壁の内腔表面には高分子ネットワークで構成される糖鎖の層が存在することが分かり、その生理的意義に関してさまざまな議論がなされている。本研究では、流体力学的観点から、微小血管の血管壁を介する水や溶質の物質輸送と血球への作用に関して糖鎖層の意義を調べた。物質輸送において糖鎖層が分子フィルターの役割を果たす可能性を示し、電荷の影響の重要性を示すとともに、糖鎖層内の電荷密度の推定を行なった。

    researchmap

  • チャネル流における乱流状態の低レイノルズ数極限~壁乱流の起源

    研究課題/領域番号:19760123  2007年 - 2009年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 若手研究(B)  若手研究(B)

    板野 智昭

      詳細を見る

    配分額:3800000円 ( 直接経費:3200000円 、 間接経費:600000円 )

    乱流の数値解析に従来独立な研究手段として使われてきた「分岐解析理論」と「時間発展スキーム」を相補的に用いて、平行平板間の平衡解を探索した。その結果、低レイノルズ数領域でヘアピン状の渦を有した厳密解を得た。境界層乱流に代表される壁剪断流においてヘアピン状の渦の存在が実験等で観測されてきたが、数値的・理論的にはヘアピン状の渦を有する平衡解の存在は長らく未発見のままであり、今回の解の発見は乱流秩序構造に関する極めて重要な発見だと言える。

    researchmap

  • ナヴィエ・ストークス方程式の解の多重性と乱流遷移現象との関連に関する研究

    研究課題/領域番号:18360049  2006年 - 2009年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    永田 雅人, 西岡 通男, 河原 源太, 板野 智昭, 野口 尚史

      詳細を見る

    配分額:17760000円 ( 直接経費:15000000円 、 間接経費:2760000円 )

    数値計算と実験観測に基づいた解析により、特に、(1)平面クエット流、(2)回転平面ポアズイユ流、(3)正方形断面ダクト内流、(4)成層回転2重円筒間流れ、(5)自然対流をともなうせん断流、(6)内部加熱を伴うせん断流において、今まで見つかっていなかった解、または、流れを発見し、流体運動を支配するナヴィエ・ストークス方程式の解の多重性を実証するとともに、層流から乱流への遷移過程での流体挙動現象との関連について検証を行った。

    researchmap

  • 壁近傍乱流の解明と制御-サドル解による新たなアプローチ

    研究課題/領域番号:16360090  2004年 - 2006年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    河原 源太, 永田 雅人, 板野 智昭

      詳細を見る

    配分額:14200000円 ( 直接経費:14200000円 )

    本研究では,最近発見され注目を集めている平面クエット系,平面ポアズイユ系,自律壁面系における種々のサドル解(不安定平衡解,不安定周期解)を再計算し,それらの特性を比較した.その結果,クエット系,ポアズイユ系の駆動様式の相違にもかかわらず,壁面剪断流には普遍的なサドル解が存在することを示した.それらは2つのグループに大別され,その1つである活発サドル解は卓越した縦渦運動により特徴づけられ,壁乱流の統計性質や空間秩序をよく再現する.もう1つの静穏サドル解は卓越したストリークを有し,乱流状態に比べはるかに小さい壁面剪断率を示す.そこで,数値実験において,この乱流状態より小さい壁面剪断率を示す静穏サドル解(不安定周期解)を,カオス制御理論を用いて安定化し,乱流壁面摩擦抵抗の低減を実現した.また,静穏サドル解の線形安定性を調べたところ,それがただ1つの不安定固有値をもつことが判明した.さらに,亜臨界レイノルズ数において,その安定多様体が層流アトラクターと乱流アトラクターとの吸引領域境界を形成することを明らかにした.乱流状態が静穏サドル解,そして吸引領域境界に接近する際にわずかな制御入力を印加することにより,乱流状態を層流化できることを示した.一方,乱流をよく再現する活発サドル解(不安定周期解)の性質を調べることにより,この種の解が,壁乱流の普遍的統計法則であるPrandtlの壁法則を再現することが明らかとなった.さらに,高対称性を有する周期箱乱流中の活発サドル解(不安定周期解)を求め,この解が等方乱流の普遍的統計法則であるKolmogorovの相似則を満足することを示した.

    researchmap

  • 糖鎖が細胞機能に及ぼす影響の流体力学的研究

    研究課題/領域番号:16360093  2004年 - 2006年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    関 眞佐子, 板野 智昭

      詳細を見る

    配分額:14100000円 ( 直接経費:14100000円 )

    血管壁の内皮細胞表面に存在する糖鎖層(glycocalyx)の生理的意義に関して、流体力学的観点から研究を行った。近年実験により得られた糖鎖層のナノスケールの3次元微細構造を基に数理モデルを作成し、それを用いてまず、血液と血管外組織間の物質輸送における選択透過性について調べた。物質輸送の程度を表す輸送係数(透過率、反射率)を、流体力学・熱力学に基づいて定式化し、数値解析により溶質のサイズの関数として評価した。得られた輸送係数を動物実験の測定結果と比較すると、透過率、反射率ともこれまでにない良好な一致が得られた。このことから、糖鎖層は血管壁を介した溶質透過性に分子フィルターとして働き、溶質サイズによる選択的透過性に最も主要な役割を果たしていることが強く示唆された。次に、媒質の輸送に関して、血管内腔から糖鎖層を通り、内皮細胞間隙を経て血管外組織へと繋がる一連の経路をモデル化し、その経路を流れる流体(水)の運動を解析した。その結果、糖鎖層の流体抵抗は従来の研究に比べて1桁程度小さいことが分かった。このことは、媒質の輸送係数であるろ過率は、内皮細胞間隙の幾何形状のみで決まり、糖鎖層はほとんど寄与しないことを示唆している。また、流路および溶質が表面電荷をもつ場合について、溶質の移動と媒質の流れを解析した。解析結果から、流路表面と溶質が同符号に帯電していると、反射率が増加して、浸透圧による媒質の移動が促進されることが定量的に分かり、糖鎖層のもつ負電荷が物質輸送に大きな影響を与えることが理論的に示された。最後に、流れが内皮細胞表面および血球に及ぼす応力分布を解析した。その結果、内皮細胞表面に働く壁応力は、糖鎖層が存在することにより内腔側が極めて小さくなるのに対して、細胞間隙側は高分子の有無に関わらず格段に大きくなる可能性が示唆された。

    researchmap

  • 矩形ダクト内流れの層流乱流遷移に関する理論的研究

    研究課題/領域番号:15560052  2003年 - 2005年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

    永田 雅人, 河原 源太, 板野 智昭

      詳細を見る

    配分額:3700000円 ( 直接経費:3700000円 )

    熱変換機器の安全性など工学的に非常に重要であるにもかかわらず、今なお未解決のままである矩形ダクト内の非線形安定性問題の解決に貢献するために行った当研究の主な成果は以下のとおりである。
    (1)チャンネル内に流れを生じさせるために流体層に一様に分布させた熱源を考え、スパン方向に周期性を課した場合の解析を行った。流れの層流乱流遷移過程における分岐の特性は矩形ダクト内流れの場合と大幅には異ならないことが期待できる。チャンネルを鉛直または鉛直から傾けたときの流れの線形安定性を調べた。その結果、2種類の異なる空間構造(縦渦型と横渦型)を持つ擾乱の強い相互作用がほぼ鉛直に設置されたチャンネル内の流れに存在することがわかった。実際に、これら2種類の擾乱による中立曲線が交差するパラメータ領域で、それぞれの擾乱が有限の振幅に成長した3次元非線形解を求めることに成功した。
    (2)鉛直に置かれた矩形ダクト内に内部熱源を均一に分布させることによって引き起こされる流れの線形安定性解析を数値的に行った。その結果、(i)主流に予想外の変曲点および逆流点が複数個存在し安定性に重要な役割を果たしていること、(ii)流れはすべてのアスペクト比について不安定になり得ること、(iii)不安定性が起こる領域はパラメータ空間において常に主流に変曲点が観測される領域に一致すること、(4)不安定性をもたらす固有関数は主流の平均速度とほぼ同じ速度で伝播すること、がわかった。
    (3)(2)の非線形解析として、非線形効果によって生成されるより高次の擾乱項および基本流速分布と温度分布の再編成項を導出し、この系の空間対称性に着眼して不安定性を引き起こす擾乱の空間構造を特定した。以上の解析を取り込んだ数値計算コードを作成し、部分的検証を行った。

    researchmap

  • サドル状定常流の安定化による壁乱流制御

    研究課題/領域番号:13650183  2001年 - 2003年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

    河原 源太, 永田 雅人, 板野 智昭

      詳細を見る

    配分額:3300000円 ( 直接経費:3300000円 )

    本研究では,まず平面クエット系におけるサドル状定常流の探索に取り組んだ.直接数値シミュレーションにより乱流中に過渡的に現れる静穏なサドル状定常状態を求め,それを初期推定としてニュートン法によって非圧縮ナビエ・ストークス方程式の3次元サドル解を得た.また,乱流が持続する下限レイノルズ数において,直接数値シミュレーションと反復計算を組み合わせた独自の計算手法によって乱流に埋め込まれた不安定周期運動を求めることにも成功した.このサドル解は非圧縮ナビエ・ストークス方程式の3次元周期解であり,壁付近の秩序構造であるストリークと縦渦の再生成サイクルを忠実に再現する.次に,以上で得られた平面クエット系のサドル解と,平面ポアズイユ系で得たサドル解との類似性を明らかにするとともに,これらの解の性質を乱流の性質と比較した.その結果,緩和層における乱流の平均速度や乱れ速度がこれらのサドル解の対応する速度とよく一致することが明らかになった.
    他方,乱流境界層の剥離抑制(運動量輸送促進)を目指して多孔質壁面を導入し,直接数値シミュレーションによりその大きな効果を確認した.また,ストリークのモデルとしての波状渦面の不安定固有解を長波長近似の下で解析的に求め,ストリークの不安定メカニズムを理論的に解明し,擾乱の非線形平衡状態としてサドル状定常流が現れることを示した.さらに剥離・再付着を伴う後向きステップ下流の流れ場の直接数値シミュレーションを行い,ステップ下流に形成される3次元渦構造の生成メカニズムを明らかにした.
    なお,Pyragasの外力法を用いたサドル解(不安定解)の安定化に取り組み,平面クエット流に対する数値実験において周期サドル解の安定化に成功した.この手法により微小入力によりサドル解を安定化することができる.

    researchmap

▼全件表示

担当経験のある科目(授業)

  • 弾性体の力学(連続体力学)

    2020年

     詳細を見る

  • 偏微分方程式(物理数学Ⅲ)

    2016年 - 現在

     詳細を見る

  • 数理解析特論

    2014年 - 現在

     詳細を見る

  • 剛体の力学(力学Ⅱ)

    2012年 - 現在

     詳細を見る

  • 数値計算基礎

    2012年 - 現在

     詳細を見る

  • 流体物理学特論

    2010年 - 現在

     詳細を見る

  • 質点の力学(力学Ⅰ)

    2005年 - 2015年

     詳細を見る

  • 電磁気学

    2005年 - 2007年

     詳細を見る

▼全件表示

社会貢献活動

  • 日本流体力学会代議員

    2022年4月 - 2024年3月

     詳細を見る

  • 日本流体力学会代議員

    2017年4月 - 2019年3月

     詳細を見る

  • 大阪大学サイバーメディアセンター利用指導員

    2007年

     詳細を見る

  • 流体力学会編集委員

    2003年 - 2005年

     詳細を見る

教育内容・方法の工夫(授業評価等を含む)

  • 学科開設の2007年度より2011年度まで物理・応用物理学科の1年生対象基礎科目である「力学基礎」・「力学基礎演習」(学部)を担当した。物理を修める上で「力学」は徹底して理解されるべき最重要基礎科目であり、昨今多様化している学生個々のレベルに合わせた丁寧な授業を行うことを目的に、TAを活用した授業を行ってきた。TAを援用することで、担当教官との共同作業により学生への基礎事項のきめ細かな指導を行い、また演習問題の添削において個人のレベルに合わせた指導を行ってきた。 同学科の「物理学・応用物理学課題研究」(学部)では、大学生1回生が大学の物理学へ興味を持てるような課題としてブラウン運動の観察を行った。学生は顕微鏡観察をとおして分子や原子の存在が確認できることを実感として味わったと信じている。 同学科の「計算機シミュレーション演習B」(学部)では、簡単なテーマを与え、計算プログラム製作を個人がゼロから行うような環境を作り、自分で問題を考え取り組む能力の育成に努めた。

作成した教科書、教材、参考書

  • 物理・応用物理学科の「基礎プログラミング」・「計算機シミュレーション演習A」で用いた教科書『理工学のための数値計算法』の校正作業を著者と協力して行った。

教育方法・教育実践に関する発表、講演等

  •  特になし

その他教育活動上特記すべき事項

  • 卒業研究・修士論文の学会発表など