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ウエノ イチロウ
上野 一郎  教授
東京理科大学 理工学部 機械工学科
プロフィール | 研究シーズ | 研究室紹介 | 担当授業(31件)
レフェリー付学術論文(107件) | レフェリー付プロシーディングス(65件) | その他著作(308件) | 著書(5件) | 学会発表(438件)
グループ その他
その他 : エネルギー,熱物質輸送
研究・技術キーワード 界面熱流体力学、熱工学
研究・技術テーマ
  • 固液気境界線(コンタクトライン)近傍流体の動力学
  • 表面張力差(マランゴニ)対流により生起する非線形対流場および流体内粒子の運動
  • 気泡・蒸気泡の界面振動現象および熱輸送問題
  • 高密度除熱に向けた沸騰熱伝達機構の解明
  • 繊維状多孔質体内樹脂含侵および樹脂内粒子堆積過程
研究・技術内容 我々の研究グループでは,界面を有する系での熱流体力学をメインターゲットに, 以下の2大テーマを掲げています.一つは,『移動・変形を伴う界面を有する熱流体の動力学』, もう一つは『自由表面を有する有限領域液体内の非線形対流場および粒子運動』です. 前者は固体面上の液体の移動や,液体中での気泡・蒸気泡の運動といった身近な現象の物理に注目しながら,微小スケール・微小重力下での流体ハンドリング技術を目指したものです.高精度コーティングや,超高密度除熱を実現する高性能熱交換器などの熱流体工学的領域から,宇宙や深海など特殊環境での生態環境制御など生化学・生体工学的領域まで,幅広い領域への応用が期待されています.また,複合材料成形過程で見られるような繊維状多孔質体内での樹脂含浸・粒子堆積も対象としています.後者はコーヒーのしみや食器に残る水痕などの身近な例から,インクジェット方式による高品質電子素子形成,タンパク質結晶化,新薬や水などの高品質化および検査過程の高速化など,熱工学,電子工学,生化学・生体工学的領域まで,幅広い領域への応用が期待されています.
産業への利用 2大テーマのうちの1つ,『移動・変形を伴う界面を有する流体の動力学』では,材料表面や構造体内での濡れに直結します.たとえば,薄膜コーティング過程,微小領域での濡れ・反応制御,表面洗浄技術,多孔質体内での濡れおよび粒子流動・堆積過程(複合材料成形過程),表面張力差対流を利用したヒートパイプ等の熱交換機器・伝熱促進機器の高効率化や,沸騰現象を利用した狭小領域での高密度除熱技術の高性能化などが応用技術として挙げられます. また,もう1つの柱である『自由表面を有する有限領域液体内の非線形対流場および粒子運動』については,結晶成長過程,インクジェットプリンティング技術や液滴塗布技術,マイクロ液滴形成による触媒核形成技術などが挙げられます.
可能な産学連携形態 共同研究、受託研究員受入、受託研究、国際的な産学連携への対応
具体的な産学連携形態内容 国内繊維メーカとの共同で,繊維状多孔質体内の樹脂含侵過程および繊維周りの濡れに関する研究を実施. 宇宙環境利用科学関係では,1999年以降,表面張力差駆動(マランゴニ)対流に関する国際宇宙ステーション日本実験モジュール「きぼう」での流体物理実験に共同研究者として横浜国立大学・JAXAとともに参画中:(1)MEIS (実験運用時期 2008〜2013),(2)Dynamic Surf (2013〜2015(予):Case Western Reserve Univ.(米国)と共同),(3)JEREMI (2016〜2017(予):Univ. libre de Bruxelles(ベルギー),Technische Univ. Wien(オーストリア),ESA(欧州宇宙機構)と共同). 国際交流関係では,Univ. Florida(米国)・Univ. Lille 1(フランス)とともに,NSF(米国科学財団)によるPIRE(Partnerships for International Research & Education)プログラムや,EU(欧州連合)によるMarie CurieプログラムPEOPLEに共同研究者として参画中.
その他所属研究機関 総合研究機構 マイクロ・ナノ界面熱流体力学国際研究部門(部門長)
所属研究室 界面熱流体力学研究室(上野研究室)
所有研究装置 高速度カメラ,低ノイズ高感度カメラ,放射温度計,3次元粒子追跡速度計測(3D-PTV)装置,ブリュースター角顕微鏡(自作)
SDGs
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