産学連携の研究会の主催

(1) 流体科学研究所−東芝交流会   

流体科学研究所寄附部門が世話役となり、研究所と東芝の電力・産業システム技術開発 センターとの間で、双方の研究課題と活動内容に関する情報を交換することにより、新 たな共同研究への展開を図っている。これまでに以下の３回の交流会を開催している。

第１回（日時：平成13年5月21日、開催場所：東北大学流体科学研究所）

    ・衝撃波センターにおける実験的研究      流体研  佐宗助教授     ・衝撃波の研究と応用      流体研  斎藤助教授     ・レーザ衝撃硬化の基礎プロセスと原子炉保全への応用        東芝    佐野氏     ・東芝におけるタービン関連研究の現状      東芝    福山氏     ・東芝における高圧（ガス）遮断器関連研究の現状      東芝    中本氏     ・見学  流体研衝撃波研究関係施設

第２回（日時：平成13年9月12日、開催場所：東芝京浜事業所）

    ・レーザー利用技術に関する共同研究計画      流体研  佐宗助教授／東芝  佐野氏     ・キャビテーション流れの数値解析      流体研  井小萩教授

    ・水車の臨界キャビテーション特性の予測      東芝    黒沢氏     ・流体問題最適化と進化的アルゴリズム      流体研  大林助教授     ・軸流ターボ機械設計における最適化      東芝    新関氏     ・苛酷事故一貫解析における並列化の課題      東芝    白川氏     ・見学  東芝（入船）水車性能試験装置他

第３回（日時：平成14年5月15日、開催場所：東北大学流体科学研究所）

    ・遮断器の熱排ガス冷却プロセスの解析        東芝    内井氏     ・アーク溶融プロセスの数値シミュレーションと電極寿命評価  流体研  西山教授     ・蒸気の流動帯電実験について            東芝    佐藤氏     ・高温空気燃焼技術に関するナショナルプロジェクト概要      流体研  新岡教授     ・粒子法による二相流解析            東芝    白川氏     ・誘導結合プラズマ反応器内のプラズマと流れの粒子モデル解析  流体研  南部教授     ・見学  流体研  新岡研究室

 (2) 研究会   

流体科学研究所は、ベクトル演算用の SX-5 とスカラー並列演算用の Origin2000 とのハ イブリッドスーパーコンピューティングシステムを有しており、その研究成果の社会還 元として、以下の研究会を主宰している。 

(2-1) プラズマプロセスシミュレーション研究会 

趣旨： 

プラズマプロセスには、半導体工業と密接に関連するスパッタ、エッチング等の低温プラズマ

会員： 

南部健一（代表、東北大）、西山秀哉（幹事長、東北大）、米村  茂（事務局、東北大）、佐藤岳 彦（東北大）、小森佳代（事務局、東北大） 

企業会員12社、会員数23名   

１３年度の活動内容： 

平成14年1月24日に、第2回プラズマプロセスシミュレーション研究会を東北大学流体科学研究 所で開催した。この研究会では、企業側からは研究開発で直面する課題について報告があり、

本研究所からは最新の研究成果について報告された。 

(2-2) 分散系の燃焼ダイナミックス研究会 

趣旨： 

燃料分散系の最も単純な構成である一次元液滴列を対象とした火炎伝播解析コードを開発して 火炎伝播における詳細特性を明らかにし、宇宙実験などの微小重力実験結果と比較検討する。

これらの結果から噴霧燃焼の基礎メカニズム解明することを目的とする。 

  会員： 

新岡嵩（代表、東北大）、花井宏尚（東北大）、新井達也（宇宙開発事業団）、菊池政 雄（宇宙 開発事業団）、塚本達郎（東京商船大学）、梅村章（名古屋大学）、三上真人（山口大学）、筧正 行（富士総合研究所） 

１３年度の活動内容： 

微小重力環境における燃料液滴列の火炎伝播解析を行い、液滴配置間隔の違いによって発現す る特徴的な火炎伝播様式を捉えることができた。伝播様式は、配置条件及び雰囲気温度により、

三通りの存在が理論的に予測されている。数値解析によって得られた以下の結果は、理論予測 と良好に一致した。液滴間隔が狭い時、火炎は液滴列側面に形成された可燃混合気層を連続的 に進行する。間隔が広くなると、未燃液滴周りに形成された可燃混合気層に引火する。間隔が さらに広がると、未燃液滴の可燃混合気層と火炎先端が接する前に飛び火する。 

(2-3) ロケットベース再使用宇宙輸送機研究会   

趣旨： 

輸送コストの大幅低減の可能性を秘めた再使用宇宙輸送系については、米国を中心に長期にわ たり検討されている。この試みはスペースシャトルで実行されたたが、再使用に対する技術の 未熟さなどからその目的を完全には達成することはできなかった。 

Ｈ−Ⅱ系ロケットの開発で確立したわが国のロケット技術をベースに、わが国に相応しいロ ケットベース再使用宇宙輸送機の概念検討を行ことを目的とする。 

  会員：

上條謙二郎（世話人、東北大）、谷順二、庄子哲雄、澤田恵介、ほか 11 名（東北大）、稲谷芳文（宇 宙科学研究所）、冠昭夫、ほか 2 名（航空宇宙技術研究所）、谷口浩文、ほか 3 名（宇宙開発事業団

）、大田豊彦（石川島播磨重工）、田中康平（富士重工）、楠瀬雄一（川崎重工）、岸本健冶、他 3 名

（三菱重工）、山田良雄、ほか 1 名（石川島エアロスペース） 

１３年度の活動： 

一つの具体例として、低軌道に 10 トンのペイロードを輸送する 2 段式の完全再使用型ロケットの概 念設計を行った。主推進システムは液体酸素／液体水素、着陸方式は垂直離陸・水平着陸、ブース タは分離後射点にグライドバックまたはジェットエンジンによるフライバック、とした方式を検討

し、特に飛行経路解析・サイジング・重量評価から機体の各パラメータを求めた。 

(2-4) ボルツマン方程式研究会 

趣旨：

ボルツマン方程式は、粒子（原子、分子、電子、イオン）の速度分布関数を支配する方程式で ある。近年、速度分布関数の平衡分布からの大きなずれが本質的な役割を果す物理現象が、工 学や工業の先端現場、例えば、半導体製造装置内の電子・イオン・分子の流れや宇宙飛翔体周 りの極超音速流に登場して来た。このような現象はボルツマン方程式を直接解くことによって 解明される。本研究会の目的は、ボルツマン方程式の研究に従事している研究者の情報交換を 中心に、この分野の研究水準を高めることである。 

  会員： 

南部健一（代表、東北大）、松本洋一郎（幹事長、東京大）、五十嵐三武郎（幹事、いわき明星 大）、近藤敬一（幹事、阿南工専）、蔦原道久（幹事、神戸大）、西田迪雄（幹事、九州大）、真 壁利明（幹事、慶応大）、米村  茂（事務局、東北大）、他 13 名

 (3) コラボレーションコア   

流体科学研究所において研究分野等の枠を越えたグループ研究組織である｢コラボレー ションコア｣を設け，外部資金の導入を容易にするとともに，高度かつ広範囲な研究成 果を得て，流体科学研究所を広く学外にアピールしている。 

(3-1) 非定常流動現象の学際的応用 

研究代表者：  佐宗章弘   

概要： 

非定常（主に圧縮性）流体力学の原理と研究成果を、構造との連成計算、ソニックブームの解 決、遠隔エネルギー供給駆動源の開発、交通流動現象の解明、人間の心理における情報伝播と 処理などの多分野への応用に発展させることを目的とし、理論、数値シミュレーション、実験 研究を総合的に行う。 

学内構成員： 

佐宗章弘（流体研、代表者）、大林茂（流体研）、福西祐（工学研究科）、澤田恵介（工学研 究科）、Guowei Yang（流体研、研究機関研究員）、Qiansuo Yang（流体研、博士研究員）、鳥 飼宏之（流体研、博士研究員）、渡辺圭子（流体研、Ｄ１）、占部直秀（流体研、Ｍ１）、高 橋亨（流体研、Ｂ４）、山口義博（流体研、Ｄ１）、金崎雅弘（流体研、Ｄ１）、佐々木大輔

（流体研、Ｄ１）、千葉一永（流体研、Ｄ１）、近藤匡泰（流体研、Ｍ１）、加藤将俊（流体 研、Ｍ１）、村松哲史（流体研、Ｂ３）