Takahiko Ban 研究室
主宰者:Takahiko Ban
大阪大学
AI 要約(直近 5 年の研究成果)
この研究室は、2種類の液体が接触する場面で起きる現象を研究しています。特に、異なる粘度の液体が置換される際に、境界面がどのような形状や動きを示すかを調べています。対象とするのは、完全に混ざる場合だけでなく、部分的にしか混ざらない液体系です。このような部分的混合系では、温度や濃度の変化に応じて液体が自発的に分離(相分離)し、複雑なパターンが生じることが知られていますが、そのメカニズムはまだ明らかになっていない部分が多くあります。
研究の手法としては、実験と数値シミュレーション両方を組み合わせています。実験ではヘレ・ショウセルと呼ばれる2枚のガラス板の間に液体を流すモデルや、多孔質媒体に類似した装置を用いて、液体の流れと分離現象を観察します。その結果と数値計算により、流れの速さと相分離の速さのバランスがどのようにパターン形成を支配するのかを検討しています。
主要な発見として、液体の流れが強いほど相分離の進行が抑制され、その程度は両者の速度比で一意に決まることが報告されています。また、相分離と粘度差が相互作用すると、指のような形状のパターンから液滴へと転移することが実証されました。これらの現象は熱力学と流体力学の相互作用から説明でき、石油回収や地下物質輸送など産業的にも重要な応用につながります。
※ AI(Claude)が、公開されている論文要旨から研究の問い・手法・主要な発見を事実情報として抽出・再構成して自動生成しています。誤りを含む可能性があるため、正確性は研究室公式情報でご確認ください。
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- [2025] Numerical simulation of effects of phase separation on viscous fingering in radial Hele-Shaw flowsDOI: https://doi.org/10.1017/jfm.2024.1032
- DOI: https://doi.org/10.3390/fluids9100230
- DOI: https://doi.org/10.1109/imfedk64776.2024.10814257
- DOI: https://doi.org/10.1109/imfedk64776.2024.10814262
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- [2024] Fcc-Based Superstructure in CrCoNi System Induced by Annealing of Amorphous Cr-Co-Ni-Si-B-P AlloyDOI: https://doi.org/10.2320/matertrans.mt-ma2024008
- DOI: https://doi.org/10.1163/23524588-00001120
- DOI: https://doi.org/10.1103/physrevfluids.9.024003
- [2024] Momentum transport of morphological instability in fluid displacement with changes in viscosityDOI: https://doi.org/10.1039/d3cp03402j
- DOI: https://doi.org/10.1109/imfedk60983.2023.10366329
- DOI: https://doi.org/10.1109/imfedk60983.2023.10366344
- [2023] Experimental demonstration of the suppression of viscous fingering in a partially miscible systemDOI: https://doi.org/10.1039/d3cp00415e
- DOI: https://doi.org/10.3811/jjmf.2022.t012
- DOI: https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.2c01602
- DOI: https://doi.org/10.1515/jnet-2021-0079
- DOI: https://doi.org/10.1017/jfm.2022.158
- DOI: https://doi.org/10.1016/j.physa.2022.126985
- DOI: https://doi.org/10.35848/1347-4065/ac4f0b
- DOI: https://doi.org/10.1007/s13538-021-01048-6
- DOI: https://doi.org/10.1299/jsmekanto.2021.27.10a18
- [2021] Annealing Temperature Dependence of Upconversion Phosphor of TiO2-ZnO Doped with Yb3+ and Tm3+DOI: https://doi.org/10.18494/sam.2021.3364
- DOI: https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2021.126563
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