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J-GLOBAL ID：202102226026506790   整理番号：21A0256792

高エンタルピープラズマ流動場を利用したナノ粒子大量創製プロセスにおける諸現象のモデリングと数値計算法の研究

Modelling and Numerical Methods for Multi-Physics in Nanoparticle Mass-Production Processes Using High-Enthalpy Plasma Flow Fields

著者 (1件)： 茂田正哉 (大阪大 接合科研)
資料名： スマートプロセス学会誌  (Journal of Smart Processing - for Materials, Environment & Energy -)
巻： 10  号： 1  ページ： 32-37  発行年： 2021年01月10日 
JST資料番号： F0907C  ISSN： 2186-702X  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 解説  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： ・高エンタルピープラズマ流は高い熱エネルギー密度と化学的活性を有し,アークプラズマ溶接やナノ粒子の大量創製などに利用。
・本稿では,これまでに進めてきた,高エンタルピープラズマ流によるナノ粒子大量創製プロセスにおける諸現象のモデリングと数値計算法の研究について解説。
・高エンタルピープラズマは従来の電磁流体力学では「きちんと解く」ことができないため,プラズマと非電離気体の界面での乱流的な挙動を捉えながら,一方で安定的に「きちんと解く」方法を考案。
・現在の分子動力学計算では太刀打ちできないため,エアロゾル動力学に立脚した統計的数理モデルを構築し,計算結果の一例として,集団成長過程のMo-Si系ナノ粒子群のサイズ-組成分布を紹介。

シソーラス用語： *プラズマ流 ,  流体流 ,  エンタルピー ,  *ナノ粒子 ,  数値計算 ,  *数値解析 ,  計算モデル ,  乱流モデル ,  流れ構造 ,  統計模型 ,  力学モデル
準シソーラス用語： *高エンタルピー流 ,  渦構造 ,  統計モデル ,  動力学モデル ,  集団成長 ,  連成解析

分類 (2件)： プラズマ応用  (BJ02110K) ,  結晶成長技術・装置  (BK13020B)

引用文献 (22件)：

• T. Sato, M. Shigeta, D. Kato and H. Nishiyama: “Mixing and\nmagnetic effects on a nonequilibrium argon plasma jet”, Int. J.\nThermal Sci., 40(2001), 273-278.
• M. Shigeta: “Numerical Study of Axial Magnetic Effects on a\nTurbulent Thermal Plasma Jet for Nanopowder Production Using\n3D Time-Dependent Simulation”, J. Flow Cont. Meas. & Visual., 6\n(2018), 107-123.
• M. Shigeta and M. Tanaka: “Visualization of electromagneticthermal-\nfluid phenomena in arc welding”, Jpn. J. Appl. Phys., 59\n(2019), SA0805(12 pages).
• 茂田正哉,田中学 :“ アーク溶接現象解明に向けた最先端診断・\n数値熱流体解析”,電気学会誌,140-6(2020), 350-353.
• M. Shigeta and A.B. Murphy: “Thermal plasmas for nanofabrication”,\nJ. Phys. D: Appl. Phys., 44(2011), 174025(16 pages).

タイトルに関連する用語 (10件)： エンタルピー ,  プラズマ ,  流動場 ,  ナノ粒子 ,  創製 ,  プロセス ,  現象 ,  モデリング ,  数値計算法 ,  研究