レジリエンス工学研究センター 教員紹介

レジリエンス工学研究センター 教員紹介

酒井 幹夫 Mikio SAKAI
所属: レジリエンス工学研究センター
役職: 准教授 
生年: 1973 
出身: 静岡県
URL: http://dem.t.u-tokyo.ac.jp/index.html
 

研究概要

レジリエンス工学では、数値解析技術が、科学的根拠に基づいて決定するうえで重要な役割を担います。レジリエンス工学研究センターのシステムレジリエンス工学部門では、粉体、流体、混相流を対象とした新しい数値解析技術を開発しています。我々の開発した数値解析要素技術は、プラント、交通輸送などのプロセスシステムのレジリエント化技術の発展に役立てられます。

研究紹介

■固体-流体連成問題の数値解析

固体-流体連成問題における新しい数値解析手法(DEM-MPS法およびDEM-SPH法)を開発しています。回転円筒容器内の液相および固相の挙動を精度よく模擬することができます。これらの手法は、例えば、湿式粉砕機の設計および運転条件の最適化に使用されます。

■ラグランジュ的手法を用いた高粘性流体の数値解析

ラグランジュ的手法を用いた高粘性流体の数値解析手法を提案しています。従来の粒子法では、高粘性流体の流れを効率よく計算することができないことが問題でした。粘性項を陰的に計算することにより、大幅に計算効率が向上しました。本モデルは、例えば、再処理プロセスのガラス溶融炉に応用することができます。

■粉体シミュレーションにおける任意形状モデリング

粉体シミュレーションにおいて、符号付距離関数を用いた任意形状モデリングに関する研究に取り組んでいます。符号付距離関数を導入することにより、メッシュのような既往の手法に比べて任意形状のモデリングが著しく簡素化されます。本モデルは、粉体が係わるあらゆる体系に適用できます。

■粉体-弾性体連成問題の数値解析

粉体-弾性体連成問題における新しい数値解析手法を開発しています。既往の数値解析手法では、連続体の大変形を伴う粉体流れの数値解析を実行することが極めて困難でした。そこで、粒子法を用いて連続体を模擬し、さらに粉体との接触を考慮できる手法を開発しました。本モデルは、例えば、電子写真システムに応用することができます。

主要論文・書籍

・X.S. Sun, M. Sakai, Y. Yamada, J. Comput. Phys., (accepted)
・Y. Yamada, M. Sakai, Powder Technol., 239, 105-114 (2013)
・M. Sakai et al., Adv. Powder Technol., 23, 673-681 (2012)
・M. Sakai et al., Chem. Eng. J., 200-202, 663-672 (2012)
・酒井幹夫編著, 粉体の数値シミュレーション, 丸善出版 (2012)