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柳田 秀記(やなだ ひでき)

所属 機械工学系
兼務 高専連携推進センター
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 / 自動車技術会 / 日本トライボロジー学会
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://ec.me.tut.ac.jp/

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:電気流体力学(EHD)流れの基礎と応用

概要
電荷密度分布(左:正電極,右:負電極)

絶縁性流体に電場を印加すると流体中の余剰電荷に作用するクーロン力により流動が発生します.この流れは電気流体力学(EHD)流れと呼ばれており,近年,流動が生じやすい流体の発見・開発が行われ,それに伴ってEHD流れの応用研究が活発に行われています.本研究では,EHD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)Nishikawara M., Shomura K., Yanada H., Synergy between injection and dissociation mechanisms in electrohydrodynamic pumps modeled numerically, Journal of Electrostatics, 93 (2018), 137-145.
(2)Nishikawara M., Shimada M., Saigo M., Yanada H., Numerical investigation of the characteristics of an ion drag pump, Journal of Electrostatics, Vol.84 (2016), 23-31.
(3)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.

キーワード

電気流体力学,EHDポンプ,電荷注入,解離,熱輸送デバイス

テーマ2:フルードパワー機器の特性解明と高効率化

概要
水圧シリンダの定常摩擦特性(図中の数値は作動圧力,推力効率,総摺動距離)

油,水,空気を作動流体とするフルードパワーシステムは,大トルク(推力),高パワーという特長を有し,各種の乗り物や産業機械などで広く利用されています.この分野においても省エネルギーや環境がキーワードとして研究開発が行われています.本研究では,環境にやさしい水道水を作動流体とする水圧システム(Aqua drive system(ADS)とも呼ばれます)用水圧シリンダの特性解明,自動車用油圧ポンプロータの動的挙動の解明と効率向上,さらに,フルードパワーアクチュエータの静的・動的摩擦挙動の解明と数学モデルの構築に取り組んでいます.

主な業績

(1)H. Yanada, Y. Ito, Y. Fujimoto, Characteristic of Water Hydraulic Cylinder, 10th JFPS International Symposium on Fluid Power, Fukuoka, Oct., 2017, (2017)
(2)Tran Xuan Bo, Do Viet Long, Hideki Yanada, Dynamic Friction Behaviour in Pre-Sliding Regime of Pneumatic Actuators, ASEAN Engineering Journal, Part A, 7-1 (2017), 55-73.
(3)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.

キーワード

フルードパワー,ポンプ,アクチュエータ,シリンダ,シール,摩擦モデル

テーマ3:高性能な絶縁性液体浄化システムの開発

概要
フィルタ内流れ場と粒子軌跡

潤滑油などの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.現在は粒子帯電量の計測や粒子軌跡などの基礎的な特性の解明を行うとともに,より浄化速度の高いフィルタ形状について検討しています.

主な業績

(1)Yanada, H., Matsuura, S., Yokoyama, T., Nishikawara M., Numerical simulation of particle trajectories in the charge-injection type of electrostatic oil filter, JFPS International Journal of Fluid Power System, 11-1 (2018), 1-8.
(2)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.
(3)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.

キーワード

浄化,潤滑油,油節減,静電フィルタ,電荷注入,ゼータ電位

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) / フルードパワー工学 (M21624100) / 環境工学特論(D31030080)

その他(受賞、学会役員等)

受賞
2018年5月 油空圧機器技術振興財団賞
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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