- 研究番号：23P54
- 研究分野：technology
- 研究種別：プロジェクト研究
- 研究期間：2023年10月〜2026年09月
代表研究者
古谷 正裕 教授
FURUYA Masahiro Professor
先進理工学科 共同原子力専攻
Cooperative Major in Nuclear Energy
URL：https://furuya.w.waseda.jp/member/furuya/
研究概要
化学プラントやバイオプロセスでは、反応の選択性や効率を高めるために、攪拌により均一場を形成させることが多い。これは偏流や対流により温度や速度、濃度が不安定になり予期せぬ分布となるため攪拌が必要とされている。さらに原料供給や反応生成が熱流動や濃度の場を不均一にする。このため熱流動や反応の方程式が既知であっても、寸法や形状が異なることで反応場が変化し、反応の予測が困難になる。本研究の目的は、熱や流れ、化学反応を三次元過渡計測するセンサーや計測法を開発し、熱流動場と反応場を精緻に捉えることで、熱流動と反応機構を明らかにすることである。寸法や形状の違いが熱流動と反応に与える影響を把握するため、三次元付加造形技術を活用する。構造を三次元造形するだけではなく、計測センサーと制御機器を三次元造形して実装し、任意の流動・反応系をスケーラブルに計測・制御するための技術開発を行う。化学プラントでは模擬実験は縮小寸法に、バイオプロセスでは拡大寸法となる場合があるが、計測制御を含めてスケーラブルな実験が可能になることにより、熱流動と反応機構を解明し、化学及びバイオプロセスを統合的に解明し、実用に供する最適なスケールと形状、反応条件を見出すことを目的とする。
