基本情報

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大石 義彦

オオイシ ヨシヒコ


所属センター等1

クリエイティブコラボレーションセンター

担当専攻 博士前期課程

生産システム工学系専攻

担当学科

創造工学科

職名

准教授

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研究分野 【 表示 / 非表示

  • ものづくり技術(機械・電気電子・化学工学) / 流体工学

  • フロンティア(航空・船舶) / 船舶海洋工学

研究分野キーワード 【 表示 / 非表示

  • 抵抗低減

  • 混相流

  • 乱流

  • 流れの可視化

  • 流体計測

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研究テーマ 【 表示 / 非表示

  • 気泡による摩擦抵抗低減

    気泡,抵抗低減,乱流,2012年04月 ~ 2022年

  • 水素吸蔵合金による冷熱回収

    水素吸蔵合金,アクチュエーター,再生可能エネルギー,2017年 ~ 2022年

  • カーボンニュートラル燃料

    バイオディーゼル燃料,デュアルフューエルモード,バイオガス,2015年04月 ~ 2022年

  • 大規模流動場のPIV計測

    流体工学,流れの可視化,計測,2012年04月 ~ 2021年

  • 広義PIVによる圧力場推定

    粒子画像流速測定法,圧力場推定,流体解析,2013年04月 ~ 2019年

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出身大学院・研究科等 【 表示 / 非表示

  • 福井大学大学院

    2005年03月,博士前期,工学研究科,ファイバーアメニティ工学専攻,修了

  • 北海道大学大学院

    2008年03月,博士,工学研究科,エネルギー環境システム専攻,修了

取得学位 【 表示 / 非表示

  • 学士

  • 修士(工学)

  • 博士(工学)

    Study on Mechanism of Frictional Drag Reduction by Bubbles

職歴 【 表示 / 非表示

  • 北海道大学大学院(学術研究員)

    2008年04月 ~ 2009年03月

  • 株式会社豊田中央研究所(客員研究員)

    2009年04月 ~ 2011年03月

  • 大塚電子株式会社(研究員)

    2011年04月 ~ 2012年03月

  • 北海道大学大学院(助教)

    2012年03月 ~ 2015年03月

所属学会 【 表示 / 非表示

  • 日本機械学会

  • 日本混相流学会

  • 可視化情報学会

  • 自動車技術会

  • 日本雪工学会

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学術賞 【 表示 / 非表示

  • 2019年度日本混相流学会賞 論文賞

    2020年08月22日,日本混相流学会

  • 日本機械学会流体工学部門 貢献表彰

    2019年11月07日,日本機械学会流体工学部門

  • 日本混相流学会論文賞

    2010年07月20日,日本混相流学会

  • 研究技術賞

    2016年03月08日,日本機械学会北海道支部

  • 流れの夢コンテスト 優秀賞 流体力学的札幌市

    2008年10月13日,日本機械学会流体工学部門

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気泡による壁面乱流の知的制御

研究開発の目的

気泡を使った摩擦抵抗の制御とメカニズム解明

気泡を使って摩擦抵抗を低減させる方法があります.船舶の航行速度は大型タンカークラスで14not(秒速7m)以上あり,流れは乱流となります.乱流の時の壁面摩擦抵抗は粘性の効果に加え,乱れの効果(レイノルズ応力)がかかります.気泡による摩擦抵抗低減法は乱流境界層中に気泡を混入させることで,気泡の大きさ,変形,分裂,合体などの効果により船舶の摩擦抵抗を低減させることができます.私の研究は摩擦抵抗を実用的でより高い低減率を得るために,レーザーせん断応力により乱流と気泡力学的な視点から最大限に効果を引き出すメカニズムを究明することです.

研究開発の概要

現象解明を助ける混相流体の先進的な計測技術の開発

大型船舶は航行中,常に抵抗を受けています.船舶の抵抗は大きく分けて造波抵抗,造渦抵抗,摩擦抵抗の3つがあります.そのうち大型船舶が受ける 摩擦抵抗は船全体にかかる抵抗のうちおよそ80%を占めています.この摩擦抵抗を低減させることで,船舶の航行速度の効率化や省エネ効果が期待され,輸送 期間の削減と輸送コストが期待されます.このようなことから,摩擦抵抗を低減させる技術に関する研究は国内外を問わず精力的に行われています.

研究紹介

研究開発の特徴/利点

1.研究のポイント 2.研究の新規性
  • 乱流場と気泡の干渉
  • 複雑なメカニズムと包括的な現象の整理
  • レーザーせん断応力計
  • 乱流計測
  • 気泡間相互作用
3.従来の技術に比べての優位性 4.特許関連の状況
  • 添加剤が不要で低環境負荷
  • 既存装置に取り付け,設計が容易
  • 国際競争力のある高い船舶技術
  • 高付加価値
  • 特願2018-064099
  • 特開2019-007939
  • 新技術説明会2019(製造技術)
  • 特許6986265
 

論文 【 表示 / 非表示

  • Frictional drag reduction caused by bubble injection in a turbulent boundary layer beneath a 36-m-long flat bottom model ship

    Taiji Tanaka, Yoshihiko Oishi, Hyun Jin Park, Yuji Tasaka, Yuichi Murai, Chiharu Kawakita,Ocean Engineering,252巻,15号,Article Number:111224,2022年05月

  • 乱流境界層への気泡注入による摩擦抵抗低減効果:長尺模型船実験と実スケール性能 の推定

    田中泰爾,大石義彦,朴炫珍,田坂裕司,村井祐一,川北千春,日本機械学会論文集,88巻,907号,Article Number:21-00279,2022年03月

  • Repetitive bubble injection promoting frictional drag reduction in high-speed horizontal turbulent channel flows

    Taiji Tanaka, Yoshihiko Oishi, Hyun Jin Park, Yuji Tasaka, Yuichi Murai, Chiharu Kawakita,Ocean Engineering,239巻,Article Number:109909,2021年11月

  • 零度以下環境における水素吸蔵合金ヒートポンプの平衡圧力と温度上昇の関係

    大石義彦,北林真,河合秀樹,吉田静男,化学工学論文集,47巻,6号,(頁 200 ~ 205),2021年11月

  • Bubble fragmentation dynamics in a subsonic Venturi tube for the design of a compact microbubble generator

    Yuichi Murai, Yuji Tasaka, Yoshihiko Oishi, Patricia Ern,International Journal of Multiphase Flow,139巻,Article Number:103645,2021年06月

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国際会議Proceedings 【 表示 / 非表示

  • Measurement of multiphase flow in rotating field by ultrasonic velocity profiler

    Takumi Konno, Yoshihiko Oishi, Hideki Kawai, Sho Osanai,Proceedings of The 13th Pacific Symposium on Flow Visualization and Image Processing,(頁 1 ~ 5),Article Number:123,2022年08月,Tokyo

  • Bubbly drag reduction promoted by generating void waves in high-speed turbulent channel flows

    Taiji Tanaka, Hyun Jin Park, Yoshihiko Oishi, Yuji Tasaka, Yuichi Murai, and Chiharu Kawakita,The 12th Japan-U.S. Seminar on Two-Phase Flow Dynamics 2022,Article Number:T3-2,2022年05月,Virtual

  • Application of variable interval time averaging method to waveform of wall shear stress in bubbly channel flow

    Yoshihiko Oishi, Hyun Jin Park, Yuichi Murai, Yuji Tasaka, and Hideki Kawai,The 12th Japan-U.S. Seminar on Two-Phase Flow Dynamics 2022,Article Number:T3-3,2022年05月,Virtual

  • Effect of Erosion at Rotating Slurry Wear Test in Alkaline Solution

    Hirotaka Kuchiiwa, Hideki Kawai, Yoshihiko Oishi, Kenta Kusumoto, Kazumichi Shimizu,The 12th International Symposium on the Science an Processing of Cast Iron(SPCI-XII),(頁 83 ~ 84),Article Number:35,2021年11月,Muroran

  • Local bubble clusters amplified to void waves in horizontal bubbly two-phase turbulent boundary layers

    Y.Murai, Y.Oishi, T.Tanaka, H.J.Park, Y.Tasaka,Proc. SHF(Société Hydrotechnique de France) workshop on Dispersed Two-Phase Flow,(頁 1 ~ ),2021年10月

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論説・解説 【 表示 / 非表示

  • レーザーせん断応力計と知的乱流制御

    大石義彦,OPTRONICS,6号,(頁 133 ~ 138),2020年06月

  • 室蘭工業大学大学院工学研究科 生産システム工学系専攻 流体工学研究室

    大石義彦,河合秀樹,混相流,34巻,2号,(頁 365 ~ 370),2020年06月

研究報告 【 表示 / 非表示

  • ゼロカーボン技術開発にむけた温度変化サイクルによる水素圧力の評価

    北林勇人,福田将真,大石義彦,河合秀樹,吉田静男,ザ・シンポジウムみなとin室蘭~巷からはじまるカーボンニュートラル,2022年09月

学会等発表 【 表示 / 非表示

  • 超音波流速分布計を用いた摩耗条件下におけるスラリー流動の計測

    大石義彦,谷塚智大,小山内勝,河合秀樹,楠本賢太,木倉宏成,佐藤森,埜上洋,日本機械学会 第100期流体工学部門講演会,予稿集No.22-40, OS13-04,(頁 1-4),2022年11月12日

  • 乱流境界層において局所ボイド率の変動が生み出す抵抗低減効果

    田中泰爾, 大石義彦, 朴炫珍, 田坂裕司, 村井 祐一, 川北千春,日本機械学会 第100期流体工学部門講演会,予稿集No.22-40, OS05-18,(頁 1-4),2022年11月12日

  • 薄板省合金二相ステンレス鋼の衝撃特性評価

    成田和音,立山耕平,藤木裕行,大石義彦,河合秀樹,臺丸谷政志,日本機械学会 M&M2022 材料力学カンファレンス,講演予稿集 PDF,OS1729,2022年09月26日

  • 多孔性粒子を用いた微細藻類の固定化プロセス

    今野匠,河合秀樹,大石義彦,山地秀樹,化学工学会第53回秋季大会,研究発表講演予稿集, BA104,2022年09月14日

  • 水平矩形チャネルの空気潤滑法における気泡注入器ノズル径による影響

    下村海斗,大石義彦,田中泰爾,朴炫珍, 村井祐一,田坂裕司,川北千春,河合秀樹,混相流シンポジウム2022,日本混相流学会,講演論文集 ,(頁 1-2),2022年08月19日

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共同研究の実績 【 表示 / 非表示

  • その他、独立行政法人

    2018年10月01日,環境分野,0(円)

科学研究費助成事業 【 表示 / 非表示

  • 摩擦抵抗低減を促進する気液二相乱流境界層のスマート制御

    2021年度 ~ 2025年度,基盤研究(A),21H04538

  • 混相乱流せん断応力計を用いた粗密分布気泡による摩擦抵抗低減効果の最大化

    2020年度 ~ 2022年度,基盤研究(C),20K04255

  • 気液二相乱流境界のスマートコントロール

    2017年度 ~ 2020年度,基盤研究(A),17H01245

  • 全混相流場対応の高時間分解せん断応力計の開発と摩擦抵抗低減メカニズムの解明

    2016年度 ~ 2017年度,若手研究(B),16K18006

  • 回転風車まわりの三次元圧力場計測システムの開発

    2016年度,挑戦的萌芽研究,15K13861

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特許取得 【 表示 / 非表示

  • 測定システム

    特願2018-064099,特開2019-007939,特許第6986265号

 

担当授業科目 【 表示 / 非表示

  • 機械ロボット工学実験

    2022年度,学部

  • 機械ロボット工学設計法・機械科学設計法(特設)・ロボティクス設計法(特設)

    2022年度,学部

  • 流体力学Ⅰ

    2022年度,学部

  • 機械工学実験

    2022年度,学部

  • 流体力学Ⅰ

    2022年度,学部

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学会・研究会の主催等 【 表示 / 非表示

  • The 12th International Symposium on Measurement Techniques for Multiphase Flows

    Tokyo,Committee,Japan

  • 混相流シンポジウム2023札幌

    札幌市,委員

  • 可視化情報シンポジウム2023北海道

    小樽市,委員

  • 14th International Symposium on Ultrasonic Doppler Methods for Fluid Mechanics and Fluid Engineering (ISUD 2023)

    Tokyo,Committee,Japan

  • 日本鋳造工学会第178回全国講演大会

    室蘭市,委員,日本

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学会委員会 【 表示 / 非表示

  • 日本混相流学会 2022年度 評議員

    2022年08月23日 ~ 2023年08月28日,委員,日本混相流学会,全国

  • 日本混相流学会 2022年度 ICeM委員

    2022年08月20日 ~ 2023年08月20日,委員,日本混相流学会,全国

  • 日本混相流学会 2022年度 混相流計測技術国際シンポジウム委員会

    2022年08月20日 ~ 2023年08月20日,委員,日本混相流学会,全国

  • 日本混相流学会 2022年度 編集委員

    2022年08月20日 ~ 2023年08月20日,委員,日本混相流学会,全国

  • 北海道支部 流体工学懇話会 主査

    2022年04月01日,委員長,日本機械学会,地方支部

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国・自治体等の委員 【 表示 / 非表示

  • 北海道教育庁 実践的職業教育推進事業(専門学校フューチャープロジェクト) 講師

    2022年度

  • 北海道教育庁 実践的職業教育推進事業(専門学校フューチャープロジェクト) 講師

    2021年度

  • 北海道教育庁 実践的職業教育推進事業(専門学校フューチャープロジェクト) 講師

    2020年度

  • 北海道岩見沢農業高等学校 スーパーサイエンスハイスクール運営指導委員

    2019年度

  • 北海道岩見沢農業高等学校 スーパーサイエンスハイスクール運営指導委員

    2018年度

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国際研究協力活動 【 表示 / 非表示

  • 低炭素化バイオ燃料を用いたエンジン特性調査

    インドネシア,University of Sumatera Utara,2022年04月

  • バイオディーゼルデュアルフューエルモードエンジン特性調査

    インドネシア,University of Sumatera Utara,2018年04月 ~ 2022年03月

  • テーラクエット気泡流れにおける3次元計測

    France,French Naval Academy /Ecole Navale,2017年09月

  • テーラクエット気泡流れにおける3次元計測

    France,French Naval Academy /Ecole Navale,2016年09月