教員・研究室紹介

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多様系熱流体工学分野

 本分野は、物質の流れのみならず熱・エネルギーの流れを明らかにする新しい学問領域の確立と、将来のエネルギー問題に対する工学的究明を行っています。ま た、地球環境破壊の解決、社会の発展を維持するため基盤となる科学技術である熱・流体工学の研究を行い、国民生活の安全や医療・福祉の向上、産業の活性化 などに貢献することを目指しています。

稲村 隆夫 研究室

研 究 室 紹 介

img_labo02-00-1.jpgimg_labo02-00-2.jpg なぜ400トンもある飛行機が飛ぶのか?なぜ変化球は曲がるのか?なぜ新幹線の先端はとがっているのか?それは「空気の流れ」が、飛行機やボールや新幹線の運動に大きく関わっているからです。
 私たちは「流れ」に関する研究を行っています。例えば、自律模型飛行機の開発、液体ロケットの燃焼実験、生体内の血流の可視化などさまざまな流体現象に関する実験および数値シミュレーションを行っています。これが航空宇宙や医療、バイオの世界へと繋がっていくのです。
 このように機械を作る上で、「流れ」を考えることは必要不可欠です。あなたは、速くて美しい車や飛行機を作ってみたくありませんか?あなたのアイデアが、それを実現可能にします。

役 職氏 名専 門 分 野
教授稲村 隆夫
INAMURA, Takao
噴霧燃焼工学、噴霧工学

伊藤 昭彦 研究室

研 究 室 紹 介

 重さのない世界で、火はどのように燃えると思いますか。地球上ではいつも重力を受けており、重い軽いが存在します。火は周囲の空気より温度が高くその分軽いため、上方に向かって伸びていきます(左(a)の写真)。これは主に浮力によるものです。重さのない世界では浮力が働かないため、火は上方に伸びていくことはありません。そもそも重さのない世界では、上も下もありません。ところが地球上でも、周囲の酸素濃度や温度を変えることで重さのない世界と同じ上方に伸びない火をつくることができます(左(b)の写真)。
 私たちの研究室では、スペースシャトルや宇宙ステーションといった微小な重力場あるいは月や火星といった地球より重力が小さい場で、火がどのように燃え広がるかを研究しています。すなわち、燃え広がりに果たす重力の作用を明らかにすることが目的です。このような基礎研究は、微小重力場で起こる火災(宇宙火災と呼びます)などの事故に対処する方法をみいだし、未然に防ぐことに応用されます。また、地上でも火災時に火炎がどのように振舞うかを知り、効果的な消火方法を開発するのに役立ちます。私たちの研究室では、宇宙空間、月面や火星など重力が変化する状況を弘前大学理工学部校舎に建設された高さ15mの落下塔(右の写真)を用いて形成し,地球外環境での火炎の振る舞いを調べています。この研究結果から、重力の異なった場での火災安全の確立を目指しています。

img_labo02-01-1.jpgimg_labo02-01-2.jpg

役 職氏 名専 門 分 野
教授伊藤 昭彦
ITO, Akihiko
燃焼学、混相流ダイナミックス

鳥飼 宏之 研究室

研 究 室 紹 介

img_labo02-02.jpg "火"は空気などの流れの中で生じる急速な発熱と発光を伴った酸化反応です.この火が,人の制御できない状態で自然環境や都市を飲み込むのが火災です.そして,『科学・技術を利用して,どうやって火を消して社会と人命を火災から守るか?』ということに頭を使うのが,我々が行っている消火の研究です.

 基本的には,火から熱を奪ったり,酸素や燃料を取り除いたり,化学反応の進行を阻害する物質を投入したり,そしてロウソクの火を息で吹き飛ばすように高速の流れを火にぶつけたりすることで消すことができます.しかし,東日本大震災のような大規模な地震災害では,しばしばライフラインが破壊され水や消火剤を用いた従来の消火法が使用できなくなる場合があります.そこで消火剤が無くても火が消せる手段として,本研究室では爆薬の爆発で形成した高速気流で火炎を吹き飛ばして消すという爆風消火法の研究を行っています.上の図は,その爆風消火過程を特殊な方法を用いて写真に収めたものです. 我々は様々なアイデアを用いて,どのような火災にも対応できる新しい消火法を生み出し,より安全で安心な社会と環境を構築・維持して行くことを目指しています. 

役 職氏 名専 門 分 野
准教授鳥飼 宏之
TORIKAI, Hiroyuki
燃焼学、レーザ応用

麓 耕二 研究室

研 究 室 紹 介

img_labo02-03.jpg 近年、集密化する小型電子機器の効果的な熱制御技術やエネルギー問題を含む環境負荷低減技術の進展が期待されています。本研究室では、高い熱輸送特性を有するマイクロ熱輸送デバイス、あるいは新たな蓄熱システムの構築を目的とした蓄熱材の研究開発を行っています。特にマイクロ・ナノ領域を含む幅広い分野に応用可能な伝熱制御技術に関連した研究課題を展開しています。現在は、ナノエマルションを用いた流動性を有する新たな蓄熱材(写真右)の開発、感温磁性流体を用いた自励駆動型マイクロ熱輸送デバイス(写真左上)の基礎研究に取り組んでいます。一方、生体医工学に関連して、脳低温療法のために開発された咽頭部冷却用カフの冷却効率向上を目的とした3次元熱流動シミュレーション(写真左下)を実施するなど、医工連携課題にも取り組んでいます。

役 職氏 名専 門 分 野
准教授麓 耕二
FUMOTO, Koji
伝熱工学、熱流体工学

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理工学部 知能機械工学科
学科事務

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