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研究の概要

三浦研究室を継承し、化学工学としてエネルギーや物質を生産するプロセスにおける高効率化および新規プロセスの可能性・安全性の検証や低コスト化を目指し、計算力学を駆使し、より良い社会の構築へ貢献する。

しかしながら、計算で必要なデータが全て公開されていることは少なく、解析済みの例も少ないのが実情である。そのため、計算だけではなく、実験による現象の観察にこだわり、実験と数値解析の両方に携わってきた。

例えば、エネルギーの研究では、以下のとおりである。

1. エネルギープロセスを対象とした例として微粉炭のガス化炉を決める。
2. プログラムの概要を決める：ガス化反応、乱流モデル、ふく射・対流伝熱など。
3. 装置形状に合わせて計算格子を作成する。
4. ソフトウェアを開発する。

この間でガス化反応式がなければ、自分で実験して求めることになるし、ふく射伝熱モデルとして6-Flux法かDO法か、どれを採用するか？自分で計算手法をも開発することになる。

そのうえ、計算時間が多く費やされる場合には、行列式の計算法を工夫したりするので、大変面倒な作業となる。

これまで挑戦してきた主たるプログラムは下記のとおりである。

1. 特C重油を用いた実用ボイラーの３次元解析と硫化水素による腐食防止策のための数値計算
2. 高炉レースウェイ内の微粉炭燃焼とコークス塊ガス化挙動に関する数値計算
3. ガスタービン燃焼炉内燃焼特性に関する数値計算(コージェネレーション利用拡大)
4. コークス塊内の亀裂成長解析(原料炭から一般炭の拡大)
5. 微粒化滴の合体に関する数値解析
6. 特C重油からカーボンブラック生成に関する３次元解析
7. 氷核成長と氷の形状に関する数値計算
8. 分子動力学によるカーボンブラック形状の数値計算
9. 空気清浄におけるハイパスフィルターと噴霧水の影響に関する数値計算
10. ロータリードライヤーおよびキルン内粒子運動の離散要素法(DEM)解析
11. ラージエディシミュレーション(LES)による燃焼特性に関する数値計算
12. カーボンナノチューブ(CNT)生成挙動に関する数値計算
13. 水素吸蔵合金(Metal Hydride)の水蒸気による劣化挙動に関する数値計算
14. 石炭ガス化に係わる性能予測シミュレーション技術の開発
15. Thermal, Prompt, Fuel NOxの生成と抑制に関する数値計算

上記のように、エネルギー創出・利用技術だけではなく、材料製造過程にまで数値計算は様々な分野に利用されている。しかも熱利用だけに留まらず、環境を考慮したエネルギー・原料資源の利用を研究するように変わっている。
このため、数学、物理、化学といういわゆる科学的知識を用い、研究を社会に役立てるという使命を自覚し、より豊かな人間生活を送れるように貢献し続け来たと自負しております。
しかしながら、これらの解析は一朝一夕には行えず、それだからこそ、やり甲斐もあるのですが、数値計算の中では非常に難しく、この手法を身につけたら、国家試験のある資格など不要ぐらいの技術であると実感できることを保証します。

今後、原材料やエネルギーの獲得が困難になっていくと予想されますが、よりいっそうの工業プロセスの効率化や、新規プロセスの開発、プロセストータルでの省エネルギーなど、なすべきことがたくさんあります。研究室というチームで自己を研鑽し、コミュニケーション能力を高め、将来を担うことができる一流の技術者・研究者に成長することを期待します。

研究室の雰囲気

研究室は、自由な雰囲気で明るくたくましい野武士集団であり、 研究室の行事を通して、健康な心身の養成という点から様々な企画を行っております。

4月花見、5月ハイキング、7月夏旅行、芋煮会、 11月ふいご祭り・球技大会、12月忘年会、3月追いコンや、各種研修打ち上げなどです。 夏旅行では、ビーチバレーボール大会を行い、 11月の球技大会では、野球場を借り、ソフトボールを行い、 酒を呑むなど気楽な雰囲気を楽しめる研究室でもあります。

学生は、研究テーマを創作し、 常に論文発表および国際会議での講演を目標に研究してもらっている。
数値解析は論理的に物事を考えるために役立ち、将来の夢を実現するための基礎ともなります。
ぜひ、挑戦して欲しいモノです。

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