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クラブ顧問

商船学科 / 海事システム工学専攻

雷康斌

英名	Kangbin Lei
学科 / 専攻科	商船学科 / 海事システム工学専攻
職位	教授
学位	博士（工学）
役職・委員	専攻科長、自己点検評価委員
専門分野	熱流体力学、数値流体力学（CFD）
所属学会・協会	日本機械学会、日本流体力学会、日本計算工学会、国際計算力学協会（IACM）、日本工学教育協会
主な研究テーマ	乱流中の微小粒子PMの挙動に関する研究風環境のシミュレーションに関する研究
キーワード	#乱流#混相流#微小粒子#排気ガス風環境#数値シミュレーション#流体構造連成解析
技術相談分野	排気ガスや微粉炭燃焼等の固気混相流のシミュレーション市街地や建築物の室内外等の風環境の数値予測及び評価

担当科目

研究紹介

乱流中の微小粒子PMの挙動に関する研究

特徴

本研究は、船舶ディーゼル機関排ガスのPM低減を目指し、排気ガス中の微小粒子の乱流拡散と粒子の粒径、密度分布、滞留時間、堆積量等の挙動を解明すべく研究している

微小粒子の発生や低減に関する研究が注目されるものの、粒径１μm程度の個々の微小粒子運動に対する実験測定や数値シミュレーションも困難である。本研究では、固体微粒子と乱流とのSGS（Sub Grid Scale）乱れの非定常相互作用を考慮したLarge Eddy Simulation（LES）手法を駆使し、粒径１μm程度以下の微小粒子を研究対象とし、乱流中の微小粒子PMの挙動をシミュレーションで調査している

成果

現在、微小固体粒子の乱流拡散について、固体粒子が乱流の特定の領域に集積し、粒子の数密度分布が粒子緩和時間に大きく依存することを確認した。特に緩和時間の小さい微小粒子（2μm Locopodium）の数密度分布は、壁付近では、従来の認識と異なる新しい知見を得た（Progress in Computational Fluid Dynamics,8-7/8,2008）。

OpenFOAMによる大崎上島の風環境シミュレーショ

特徴

本研究は、島のまわりの濃霧生成メカニズムの解明や風環境の評価予測を目指して、OpenFOAMを用いて大崎上島の風環境のコンピュータシミュレーションを試みた。

計算対象の大崎上島まわりの流れ場は、国土地理院が公開した国土電子地図の3次元地形STLデータを使用して格子生成をした。計算の境界条件は、気象庁の実際の天気予報の風速から与えた。流れ場のシミュレーションは、オープンソースソフトウェアのOpenFOAM（Field Operation And Manipulation）を使用しているため、今後、高専の特別研究に導入することが可能だと考える。