流体工学最前線
めざましい進歩により、その進展がますます加速している機械工学の最先端の内容を、手頃な分量で、専門的なレベルで紹介するシリーズ。その6巻目となる本書では、機械工学における4力と呼ばれる基礎的な力学のひとつである、流体工学に関する最先端の内容を、現在も一線で活躍する著者が解説する。驚くほど少ないエネルギーで高速走行が可能となる、鳥に学んだ新しい高速システムを解説する「高効率高速輸送システムエアロトレインと地球環境」、自然、工学、スポーツ、日常生活の広い分野に関わっており、研究発展への期待が高まっている乱流研究の最前線の話題を紹介する「乱流研究最前線」、マイクロ流体デバイス内熱流動現象の実験的アプローチに関して、計測の観点から述べる「マイクロ・ナノスケールの熱流体現象」の3編にわたって解説する。
第1編 高効率輸送システムエアロトレインと地球環境
1 はじめに
2 乗りもののエネルギー効率
3 輸送システムの総合エネルギー効率
4 新しい研究領域「強干渉流動現象」
5 エアロトレイン
6 乗り物と速度
7 新機械文明
8 おわりに
第2編 乱流研究最前線
1 はじめに
2 研究手法の発展
2.1 実験技術
2.2 数値シミュレーション
2.3 計測融合シミュレーション―計算と実験計測を融合した流体解析手法―
3 乱流構造の解明
3.1 渦要素の発見
3.2 一様等方性乱流による乱流の理解
3.3 自由乱流
3.4 壁乱流
3.5 乱流の非線形性―カオスとフラクタル―
4 複雑乱流の解明
4.1 空力騒音
4.2 乱流燃焼
4.3 混相乱流
4.4 流体機械の乱流
4.5 自動車の乱流
5 乱流制御
5.1 まえがき
5.2 摩擦抵抗低減
5.3 混合制御
5.4 空力騒音制御
5.5 最新の制御技術
6 今後の研究課題
6.1 乱流構造の解明
6.2 乱流予測
6.3 乱流制御
6.4 工業分野関連―産業機械の技術革新への貢献―
6.5 他分野との融合研究
7 まとめ
第3編 マイクロ・ナノスケール熱流体現象
1 はじめに
2 計測法原理
2.1 マイクロチャネル照明法および空間分解能
2.2 蛍光検出に基づいた計測
3 マイクロスケール熱流体現象の解明
3.1 速度計測法
3.2 温度分布計測法
3.3 pH分布計測法
3.4 界面動電駆動流計測法
4 ナノスケール流動現象の解明
4.1 エバネッセント波を用いたナノスケール計測法
4.2 マイクロチャネル壁面ゼータ電位分布計測法
4.3 壁面ゼータ電位分布計測
5 まとめ
索引
1 はじめに
2 乗りもののエネルギー効率
3 輸送システムの総合エネルギー効率
4 新しい研究領域「強干渉流動現象」
5 エアロトレイン
6 乗り物と速度
7 新機械文明
8 おわりに
第2編 乱流研究最前線
1 はじめに
2 研究手法の発展
2.1 実験技術
2.2 数値シミュレーション
2.3 計測融合シミュレーション―計算と実験計測を融合した流体解析手法―
3 乱流構造の解明
3.1 渦要素の発見
3.2 一様等方性乱流による乱流の理解
3.3 自由乱流
3.4 壁乱流
3.5 乱流の非線形性―カオスとフラクタル―
4 複雑乱流の解明
4.1 空力騒音
4.2 乱流燃焼
4.3 混相乱流
4.4 流体機械の乱流
4.5 自動車の乱流
5 乱流制御
5.1 まえがき
5.2 摩擦抵抗低減
5.3 混合制御
5.4 空力騒音制御
5.5 最新の制御技術
6 今後の研究課題
6.1 乱流構造の解明
6.2 乱流予測
6.3 乱流制御
6.4 工業分野関連―産業機械の技術革新への貢献―
6.5 他分野との融合研究
7 まとめ
第3編 マイクロ・ナノスケール熱流体現象
1 はじめに
2 計測法原理
2.1 マイクロチャネル照明法および空間分解能
2.2 蛍光検出に基づいた計測
3 マイクロスケール熱流体現象の解明
3.1 速度計測法
3.2 温度分布計測法
3.3 pH分布計測法
3.4 界面動電駆動流計測法
4 ナノスケール流動現象の解明
4.1 エバネッセント波を用いたナノスケール計測法
4.2 マイクロチャネル壁面ゼータ電位分布計測法
4.3 壁面ゼータ電位分布計測
5 まとめ
索引
