Research

研究室で取組む研究の一部を紹介します。

たらい式水車

水資源の豊富な富山の地域に根ざした研究の1つとして，「渦巻き利用型発電用水車（低回転ボルテックス水車；たらい式水車）」の開発に携わっています。富山国際大学　上坂教授，川端鐵工株式会社との共同研究です。

我々は，OpenFOAMによる数値シミュレーションを使い，水車内部での気液混相流について調査しています。

溶融ハンダの流動シミュレーション

電子機器の製造工程に欠かせない「はんだ付け」を対象に，CFDシミュレーションを実施しています。「ウェーブソルダリング」あるいは「フローソルダリング」，および，「リフローはんだ」と呼ばれる工程が現在の対象です。

オープンソースCFDソフトウェア「OpenFOAM」を使って，ハンダおよび空気の流れと，その界面形状の変化を，コンピュータで予測します。VOF法を利用しています。

単純な形状のモデルであれば，数値シミュレーションによって，実験結果を高精度に再現することが可能です。境界条件や初期条件の設定が結果に与える影響を調査しています。

この研究の一部は，日本機械学会 RC294 低炭素社会実現に向けた電子実装と熱制御に関する研究分科会 と協力して実施しています。

http://rc-epack.org/

流体中の柔軟薄膜の変形シミュレーション

流体中に存在し，流体との相互作用で運動・変形する柔軟で薄い膜を対象として，その状態をシミュレーションするためのソフトウェアを開発しています。

アルミと植物工場とOpenModelica

とやまアルミコンソーシアムの研究開発プロジェクト「未利用エネルギー活用による高効率熱循環システム開発プロジェクト」の取組みです。アルミの熱伝導性の良さを活かしたLED排熱回収システムの開発，植物工場での適用，モデルベースデザインシミュレーション OpenModelica による植物工場・植物生長シミュレーションなどに取り組んでいます。

とやまアルミコンソーシアム：未利用エネルギー活用による高効率熱循環システム開発プロジェクト

熱流体数値シミュレーション

熱流体の数値シミュレーション技術の開発と、その応用に関する研究を実施しています。主な研究テーマは次の通りです。

• 押出アルミ材を利用した高機能部材の数値シミュレーション
• 自然対流のLES(large eddy simulation)
• 複合紡糸ノズル内部流動の数値シミュレーション
• ウェーブはんだプロセスの数値シミュレーション
• はく離・再付着を伴う波面上乱流の数値シミュレーション
• 輻射冷暖房システムに関する数値シミュレーション

熱流動シミュレーションには、次のようなソフトウェアを利用しています。

• OpenFOAM
• ennovaCFD for OpenFOAM
• Excel

電子機器冷却

電子機器の冷却に関する研究を実施しています。主な研究テーマは次の通りです。

• マイクロカプセル懸濁液を利用した液冷システムの開発
• 小型電子機器の自然空冷性能の向上
• 薄型電子機器内部自然対流の解明