基本情報

所属
国立研究開発法人産業技術総合研究所 (産総研) エネルギー・環境領域 省エネルギー研究部門 熱流体システムグループ 上級主任研究員
学位
博士(工学)(1998年3月 神戸大学)
修士(工学)(1995年3月 神戸大学)
学士(工学)(1993年3月 神戸大学)

連絡先
naoki-takadaaist.go.jp
研究者番号
60357358
ORCID ID
 https://orcid.org/0000-0002-0423-9612
J-GLOBAL ID
200901028115811525
Researcher ID
C-5665-2014
researchmap会員ID
5000003277

外部リンク

産総研理事長賞2021(特別貢献)を受賞しました(2022年3月31日)。

 私は、メゾスケールモデルを採用してボトムアップ的アプローチに基づく流体・熱・物質移動の連続体物理シミュレーション手法と数値解析コード、現象利用デバイス、及び材料・部材・デバイス製造プロセスの研究・開発を行っています。
 具体的には、エネルギー・環境・製造・医療等様々な理工学分野で解決・利用すべき共通課題となっている、空気、蒸気、水、油、樹脂など多数種類の流体が混在して起こる複雑な現象を理解・予測するための流体力学・熱力学・伝熱工学等に基づく物理シミュレーション手法と基盤的数値解析コード、それら現象を制御・応用する既存・新規マイクロ流体デバイス、及び材料・MEMSデバイス等製造プロセスの研究・開発・評価・改良・情報発信を、組織と研究領域を横断して弊所内外の方々との協力の下で実施しています。

研究開発テーマ: 最近では、開発したシミュレーション手法に基づき作製した数値解析コードを適用して、
(1) 液滴・液膜・粒子挙動制御のための不均一な化学修飾と微小な3次元凹凸構造を持つ固体表面の濡れ性の評価、
(2) 様々な食品・医薬品・化成品等の生産に有用な微小液滴生成マイクロ流体デバイスの開発、
(3) クリーンディーゼル車開発における微細多孔質フィルタ(DPF)を透過するエンジン排気流と粒子状物質(PM)堆積・燃焼の予測、
等に取り組んでいます(Fig. 1, 2(a),(b),(c), 3)。
 また、オープンソースソフトウェアも活用し、
(4) 新型コロナウイルス感染症陽性患者を病院外で初期診断するエックス線診療車の開発
における車内気流の予測(Fig. 4)・制御等を産学官連携体制で行っています。

コア技術: フェーズフィールドモデル(PFM), 格子ボルツマン法(LBM)

参考情報:科学研究費助成事業データベース】【NII学術情報ナビゲータ(CiNii)】【Publons (Web of Science ResearcherID)】【ResearchGate】【Scopus】【Mendeley】【Google Scholar Citations】【J-STAGE】【産総研職員ウェブページ

Poster (PDF,1.64MB)
マイクロ混相流体シミュレーション技術

Fig. 1 A computational fluid dynamics (CFD) simulation of micro slug droplets motion for MEMS device fabrication by using a phase-field model-based lattice Boltzmann method (LBM) (Takada, N., et al., 2013 & 2014).

(a)

(b)

(c)

Fig. 2 CFD simulations of an oil droplet on textured surface in water flow through microchannel (a), a water droplet on partially wetted flat surface under no gravity (b) and a water column on neutrally wetted flat surface under gravity (c), by using diffuse-interface tracking CFD methods based on phase-field models (Takada, N., et al., 2006 & 2016).

Exhaust gas flow with deposition of soot though diesel particulate filter

Fig. 3 CFD simulation of exhaust gas flow with deposition of soot though porous substrate of diesel particulate filter (DPF) by using a lattice Boltzmann method (LBM)(2005,'06,'06,'07,'09,'11).

 Fig. 4 CFD simulation of air flow in a novel medical-care mobile unit with X-ray exam equipment by using OpenFOAM (Misawa, M., et al., 2021).


研究キーワード

  73

経歴

  17

委員歴

  18

主要な受賞

  6

論文

  103

書籍等出版物

  3

講演・口頭発表等

  143

所属学協会

  5

共同研究・競争的資金等の研究課題

  11

産業財産権

  5

学術貢献活動

  5
  • 学術調査立案・実施
    公益財団法人筑波メディカルセンター 筑波メディカルセンター病院 脳神経内科 (茨城県つくば市天久保1-3-1) 2020年4月1日 - 現在
  • 企画立案・運営等
    国立研究開発法人産業技術総合研究所(産総研) (茨城県つくば市並木1-2-1 産総研つくば東事業所) 2019年2月5日 - 2019年2月6日
  • 企画立案・運営等, パネル司会・セッションチェア等
    一般社団法人日本機械学会 流体工学部門 A-TS05-19 格子ボルツマン法の基礎と応用に関する研究会 (神戸大学東京六甲クラブ 〒100-0005 東京都千代田区丸の内3-1-1 帝国劇場ビル 地下2階 商業フロア内) 2018年5月18日
  • 企画立案・運営等, パネル司会・セッションチェア等
    一般社団法人日本機械学会 流体工学部門 A-TS05-19 格子ボルツマン法の基礎と応用に関する研究会 (神戸大学東京六甲クラブ 〒100-0005 東京都千代田区丸の内3-1-1 帝国劇場ビル 地下2階 商業フロア内) 2012年6月22日 - 2012年6月22日
  • 企画立案・運営等, パネル司会・セッションチェア等
    社団法人日本機械学会 流体工学部門 A-TS05-19 格子ボルツマン法の基礎と応用に関する研究分科会 (独立行政法人産業技術総合研究所(産総研) 東京本部 秋葉原サイト 大会議室(1101室) 〒101-0021 東京都千代田区外神田1-18-13 秋葉原ダイビル11階) 2006年12月1日

メディア報道

  2

その他

  14

MISC

  26