物理学研究室(山口研究室)

教員

山口 博司(教授)Hiroshi YAMAGUCHI

DB

研究分野機能性流体の流れ挙動に関する研究
研究室KK-317
TEL0774-65-6462
FAX0774-65-6831
研究室のHPhttp://www1.doshisha.ac.jp/~hyamaguc/
E-mailhyamaguc@mail.doshisha.ac.jp

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研究内容

物理学研究室(山口研究室)では、機能性流体である磁性流体、CO2超臨界流体、粘弾性特性を持つ高分子溶液について流体挙動や特性に関する基礎研究を行い、さらに環境に優しいエネルギ変換システムの開発を行っている。

1.磁性流体

磁性流体は磁場に対する感応性の他、磁場により見かけの粘度が変化する性質、また見かけの比重が変化する性質(磁気浮力)、さらに磁気熱量効果も示す。当研究室では磁性流体のもつこれらの特性に注目し、航空・宇宙への応用、また高度な動力発生装置や熱輸送装置、あるいは精密計測機器への応用を目的とし、磁性流体の挙動について基礎・応用面から研究に取り組んでいる。
磁性流体
  1. 磁性流体を用いた沸騰・流動制御
  2. 熱磁気対流制御と宇宙技術への応用研究
  3. 磁場下における気泡流動の制御および混相流シミュレーション
  4. 非磁性粒子またはナノワイヤ分散系磁気機能性流体の熱流動現象の解明
  5. 磁性流体エネルギ変換装置内部の熱流動現象の解明

2.超臨界CO2

持続可能な地球環境や地球温暖化防止の観点から太陽光エネルギをベースとした技術の開発が望まれており、その際に作動流体として比較的環境に優しく安全なCO2を用いた研究を行っている。超臨界CO2はわずかな温度や圧力の変化によって大きな密度変化を引き起こす特性がある。超臨界CO2についての研究では相変化を伴うCO2の流動特性に関する研究やヒートポンプやランキンシステムなどのエネルギ変換装置に関する研究を行っている。
超臨界CO2
  1. 超臨界CO2ソーラーランキンシステム集熱部における流動挙動の解明
  2. 超臨界CO2太陽熱給湯システム内部におけるCO2熱流動現象の解明―重力の影響
  3. 固気2相流状態のドライアイスを用いた超低温ヒートポンプ
  4. 太陽光・熱ハイブリットシステム内部とThermal Pump内部の熱流動現象の解明

3.粘弾性流体

ニュートンの粘性法則に従わないような流体を非ニュートン流体と呼び、粘弾性流体はこれにあたる。実際、一般に見られる多くの流体(血液、ケチャップ、果物ジュース、固液2相流体等様々)は非ニュートン流体である。粘弾性流体についての研究では粘弾性流体の流動特性に関する基礎的研究や工業的応用への研究・開発を行っている。
粘弾性流体
  1. 磁気粘弾性流体のレオロジー特性の調査
  2. スーパーモラキュラー流体のノズル内部における流動挙動

4.MHD発電・磁性エラストマー

MHD発電・磁性エラストマー
  1. 風力発電への応用を目的とした電磁エネルギ変換装置内部の液体金属の電磁流動現象の解明
  2. 超磁性を有するエラストマーの変形・流動特性