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柳田 秀記(やなだ ひでき)

所属 機械工学系
兼務
職名 教授
専門分野 流体工学 / フルードパワー機器
学位 工学博士(東京工業大学)
所属学会 日本機械学会 / 日本フルードパワーシステム学会 / 日本設計工学会 / 日本トライボロジー学会 / 自動車技術会
E-mail yanada@me.
※アドレスの末尾に「.tut.ac.jp」を補完してください
研究室web http://www.nak.me.tut.ac.jp/yanada/

研究紹介

加圧した流体を使用して機械的動力を取り出すフルードパワーシステム(油圧・水圧・空気圧システム)に関連する研究を主として行っています.

テーマ1:高性能な絶縁性液体浄化システムの開発

概要

絶縁性液体中のサブミクロンサイズの汚染物まで除去可能な静電フィルタ(油を対象としたものは静電浄油装置と呼ばれています)があります.しかし,既存のものは大きさの割には浄化速度が遅く,浄化に長い時間を要しています.本研究室では,浄化速度を向上させる手段として電荷注入方式を提案し,その有効性を実証しています.現在は基礎的な特性の解明を行うとともに,実用化を考えて多面的に研究を実施しています.この他に,電荷注入を行わない従来型の静電フィルタの改良を目的として,内部の各構成要素の最適な形状を求める研究なども行っています.
潤滑油などの比較的粘度の高い液体中の粒子除去に適した液体サイクロンの形状や運転条件を見出す研究,ならびに,逆洗式フィルタの改良研究も行っています.

主な業績

(1)Yanada, H., Takagi, S., Mamiya, S., Effects of electrode and filter element shapes on characteristics of charge injection type of electrostatic oil filter, Journal of Electrostatics, 74 (2015), 1-7.
(2)Yanada, H., Daiou, Y., Ogi, Y, Improvement of filtration speed of charge injection type of electrostatic oil filter, Journal of Electrostatics, 70-1(2012), 117-125.
(3)Tran, K. D. and Yanada, H., Fundamental investigation of charge injection type of electrostatic oil filter (Effects of mechanical factors on filtration speed), Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing, 2- 6(2008), 971-984.

キーワード

浄化,絶縁性液体,潤滑油,再利用,静電フィルタ,電荷注入,液体サイクロン,凝集

テーマ2:電気流体力学(EHD)流れの基礎と応用

概要

近年各種の機能性流体の発見・開発が行われ,それに伴ってそれら流体の応用研究も盛んになっています.流体中に存在する余剰電荷に働くクーロン力によって引き起こされる流れは電気流体力学的(EHD)流れと呼ばれ,冷媒循環用ポンプやアクチュエータの圧力源などとしての応用研究が盛んに行われています.本研究では,そのような流れの基礎的特性を実験と数値解析から明らかにするとともに,ポンプなどの各用途に適した電極や流路の形状を見出すことを目的としています.

主な業績

(1)Yanada, H., Yamada, T., Asai, Y. and Terashita, Y., Measurement and numerical simulation of ion drag pump characteristics, Journal of Fluid Science and Technology, 5-3(2010), 617-631.
(2)Tran, K. D., Kojima, Y., and Yanada, H., Measurement and numerical simulation of flow and electric fields in charge injection type of electrostatic oil filter, Transactions of the Japan Fluid Power System Society, 40-1(2009), 8-15.
(3)Yanada, H., Hakama, S., Miyashita, T. and Zhang, N., An investigation of an ion drag pump using a needle-mesh electrode configuration, Journal of Mechanical Engineering Science, 216-C3(2002), 325-335.

キーワード

電気流体力学,イオンドラッグ,ポンプ,アクチュエータ

テーマ3:摩擦の動的挙動と数学モデル

概要

摩擦の動的挙動を明らかにし,その数学モデルを構築することは,各種機械システムの動作予測などに重要です.これまでに提案されている数学モデルは実際の摩擦挙動を精度良く表すことができませんが,本研究室では,潤滑油膜の動特性を考慮することで実際の摩擦挙動がかなり良好に表現できることを明らかにしています.現在は,提案した数学モデルの精度をさらに改良する研究を行うとともに,提案した数学モデルを各種機械システムに適用することを検討しています.

主な業績

(1)Tran, X. B., Khaing, W. H., Endo, H., Yanada, H., Effect of friction model on simulation of hydraulic actuator, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part I: Journal of Systems and Control Engineering, 228-9 (2014), 690-698.
(2)Tran, X. B., Nur Hafizah, Yanada, H., Modeling of dynamic friction behaviors of hydraulic cylinders, Mechatronics, 22-1 (2012), 65-75.
(3)Yanada, H. and Sekikawa, Y., Modeling of dynamic behaviors of friction, Mechatronics, 18-7(2008), 330-339.

キーワード

動的摩擦,摩擦モデル,LuGreモデル,潤滑膜,アクチュエータ

担当授業科目名(科目コード)

水力学Ⅱ(B11530100) / 水力学Ⅲ(B11530110) / 応用数学Ⅱ(B1161012) / 流体エネルギー変換(B11624090) / 応用流体工学 (M21624010) / 環境工学特論(D31030080)

その他(受賞、学会役員等)

受賞
2009年5月 学術論文賞(日本フルードパワーシステム学会)
2002年3月 学術賞(永井科学技術財団)


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