千葉大学大学院工学研究科人工システム科学専攻機械系コース -混相流の可視化-

TEL. 043-290-3212

〒263-0022 千葉県千葉市稲毛区弥生町1-33

研究内容Research

研究概要

 武居研究室では,固体・液体・気体の混じった流れ(混相流)を対象に,可視化計測技術のひとつであるプロセス・トモグラフィー(PT)法の基礎開発とその産業応用を目的とした研究を行っています.その基礎開発として,より高空間時間解像度のハードウェア開発と,より高精度のソフトウェア(逆問題解法と特徴抽出)の開発を行っています.さらに,その基礎開発を基盤に,次の8つのチームにより各産業分野に展開しています.

PT法とは?  詳細はこちら
  
プロセス・トモグラフィー(PT)法とは,キャパシタンスやインピーダンスなどの電気量の超高速で多次元的に計測し,画像再構成アルゴリズムにより,混相流場の濃度分布を3D空間+時間の4Dで可視化できる技術です.従来のX線やガンマ線などのコンピューティッド・トモグラフィー(CT)法などと比べて,時間解像度が高く,安価で簡易的に流動場の可視化計測が行うことができ,工場・発電所・化学プラントのオンライン・プロセス計測として期待されている技術です.また,血流や細胞などの被爆に対するセンシティブな対象に対しても,「やさしい」4D可視化計測技術として展開が期待されています.さらに最近の私たちの研究成果により,温度分布を非破壊非接触で可視化計測できる技術を開発し,廃プラスチック・リサイクルプラント,廃棄物処理施設や,成形ものづくり現場での展開が期待されています.

本研究の歴史
  
本研究のきっかけとなったのが,1999年に当時科学技術庁特殊法人であった科学技術振興事業団の独創的研究成果育成事業に,プロセス・ト モグラフィー(PT)と離散ウェーブレット診断技術の開発というテーマで,採択されたことでありました. 2000年からは,本格的に民間企業との共同研究を始め,PTと多次元ウェーブレットに関する研究,2002年には,海洋深層水のパイプライン輸送の研究 や,固液混相分離フィルターの開発,旋回流搬送装置の研究と3D-PIVによる流れの可視化の研究を行いました.2006年には,石油パイプライン用の大 口径のPTセンサーを開発し,触媒の管路内の濃度分布の可視化計測に成功しました.文部科学省科学研究費補助金や財団法人からも資金援助を頂き,PTを食品薬品業界に応用するための基礎研究,PTμmオーダーの流路に応用し,ナノ粒子混相流動の可視化計測に展開しきました.また2007年 には,科学技術振興機構(JST)より資金援助をいただき,東洋医学における脈診計測診断システムの基礎開発を行いました.そして,2008年以降は,前述の8つの産業分野を視野に入れて研究開発を行っています.機械工学,化学工学,電気工学の分野だけではなく,医学分野にも,本研究室の活躍の場が広かっています.

     

チーム紹介

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血流チーム
マイクロチーム
リンパチーム
WERDチーム
プラントチーム
電池スラリーチーム
プラスチックチーム