液体と気体のクロスフロー現象および液滴の衝突現象

工業塗装をはじめとする様々な工業プロセスでは， 液体と気体が交差するように移動することに液体が微粒化する現象や 微粒化された液滴が対象物に付着する現象があります．当研究室では， それらの現象がなぜ起こるのか，最新の実験装置と数値計算を用いて 理論的な解明に取り組んでいます

製銑工程における石炭・コークスの移動現象

鉄を作る際，高さ60 m×直径30 mに及ぶ超大型の反応器(高炉)を利用した高炉プロセスがあります． 高炉の中では，鉄鉱石とコークスを層状に交互並べ高炉下部(羽口)から熱風を吹き込み，一酸化炭素によって酸化鉄を還元しています．コークスは石炭から製造されますが，これまでの高品質な原料炭が枯渇し，低品位な劣質な石炭からの製造が必要となっています．より高強度なコークスを製造するために必要な技術や高炉の中でのコークスがどのように働くかを実験と数値計算によって理論的に解明しようと試みています．
写真は，小倉駅の新幹線口のペデストリアンデッキから見える高炉です．（2020年8月現在停止中）

研究紹介の動画

2020年オープンキャンパス用に高校生向け作成した研究紹介の動画です．

１次元レーザードップラー流速計(High-speed Camera)

Measurement Science Enterprise Inc., 1D-miniLDV-FG
2018年購入
参考WebPage 販売代理店：西華デジタルイメージ株式会社(SEIKA Digital Image Corp.)

※画像は，販売代理店ホームページより転載しています．

ハイスピードカメラ(High-speed Camera)

株式会社フォトロン(Photron Ltd.), SA3
2012年購入
参考WebPage

レーザー回折式粒径分布測定装置 Spraytec(Laser Diffraction Spray Particle & Spray Droplet Size Measurement)

マルバーン株式会社(Malvern Ltd.), STP5942
2013年購入
参考WebPage

※画像は，販売店ホームページより転載しています．

解析ソフトウェア(Simulation Softwares)

オリジナル自由表面解析コード：Surf
汎用熱流体解析ソフトウェア：FLUENT(ANSYS)
オープンソース型熱流体解析ソフトウェア：OpenFOAM(ESI)
オープンソース型熱流体解析ソフトウェア：OpenFOAM(The OpenFOAM Foundation)
オープンソース型粒子解析ソフトウェア：LIGGGHTS

※画像は，それぞれのホームページから代表的な解析例を一部トリミングして転載しています．

共同研究の募集(Collaboration Research)

プロセス解析工学研究室では，流体・液滴・噴霧実験や数値計算に関する共同研究・学術コンサルティング・寄附金を募集しています．協働できることがあれば気軽にお問い合わせください．
細かい規定については，九工大共同研究・学術コンサルティング制度・寄附金をご覧ください．