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所属 |
岩手大学 理工学部 システム創成工学科 機械科学コース |
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職名 |
教授 |
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研究室住所 |
〒0208551 岩手県 盛岡市上田4ー3ー5 |
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研究室 |
上野研究室 |
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ホームページ |
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研究分野・キーワード |
数値流体力学, 風洞模型磁力支持, 大気圏再突入カプセル, 無人飛行船, 流体双極子, 電磁流体力学, 混相流, 材料電磁プロセッシング |
上野 和之 (UENO Kazuyuki)
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出身大学院 【 表示 ／ 非表示 】
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-1990年03月
京都大学 工学研究科 航空工学専攻 修士課程 修了
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-1993年09月
京都大学 工学研究科 航空工学専攻 博士課程 修了
学内職務経歴 【 表示 ／ 非表示 】
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2013年04月-2016年03月
岩手大学 工学部 機械システム工学科 教授 [本務]
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2015年04月-2016年03月
岩手大学 工学部 機械システム工学科 学科長 [兼務]
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2016年04月-継続中
岩手大学 理工学部 システム創成工学科 機械科学コース 教授 [本務]
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2016年04月-2017年03月
岩手大学 理工学部 システム創成工学科 学科長 [兼務]
学外略歴 【 表示 ／ 非表示 】
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1993年04月-1998年03月
東北大学 流体科学研究所 助手
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1998年04月-2001年03月
東北大学 流体科学研究所 講師
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2001年04月-2007年03月
東北大学 工学研究科 航空宇宙工学専攻 助教授
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2007年04月-2013年03月
東北大学 工学研究科 航空宇宙工学専攻 准教授
担当授業科目 【 表示 ／ 非表示 】
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2013年度
基礎ゼミナール
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2013年度
設計製作実習
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2013年度
工業英語
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2013年度
機械工学研修
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2013年度
卒業研究
指導学生数 【 表示 ／ 非表示 】
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2013年度
卒業研究指導（学部）：2人
学位論文審査（博士・副査）：1人
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2014年度
卒業研究指導（学部）：5人
研究指導（修士・主任指導）：2人
学位論文審査（修士・副査）/ 教育実践研究報告書審査（副担当）：3人
学位論文審査（博士・副査）：1人
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2015年度
卒業研究指導（学部）：8人
学位論文審査（学部・主査）：9人
研究指導（修士・主任指導）：7人
学位授与者数（修士・主任指導）：4人
学位論文審査（修士・主査）/ 教育実践研究報告書審査（主担当）：4人
学位論文審査（修士・副査）/ 教育実践研究報告書審査（副担当）：9人
学位論文審査（博士・副査）：1人
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2016年度
卒業研究指導（学部）：7人
学位論文審査（学部・主査）：7人
研究指導（修士・主任指導）：6人
学位授与者数（修士・主任指導）：3人
学位論文審査（修士・主査）/ 教育実践研究報告書審査（主担当）：3人
学位論文審査（修士・副査）/ 教育実践研究報告書審査（副担当）：13人
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2017年度
卒業研究指導（学部）：7人
学位論文審査（学部・主査）：7人
研究指導（修士・主任指導）：6人
研究指導（博士・主任指導）：1人
学位授与者数（修士・主任指導）：3人
学位論文審査（修士・主査）/ 教育実践研究報告書審査（主担当）：3人
学位論文審査（博士・副査）：2人
教材作成 【 表示 ／ 非表示 】
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ベクトル解析 道具と考え ていねいに （共立出版）
教材種類：教科書等の執筆
教材年度 : 2010年度
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水力学講義 配布資料
教材種類：教材
教材年度 : 2018年度
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水力学講義 配布資料
教材種類：教材
教材年度 : 2019年度
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水力学講義 配布資料
教材種類：教材
教材年度 : 2020年度
論文 【 表示 ／ 非表示 】
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Theoretical Study of Induction Pump for Molten Metal Using Rotating Twisted Magnetic Field
Kazuyuki Ueno and Tsutomu Ando
IEEE Transactions on Magnetics 48 ( 3 ) 1200 - 1211 2012年03月 [査読有り]
国際的学術誌 共著・分担
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Numerical study of temperature development of slurry of Al-Si alloy in double-axis-electromagnetic stirrer
Kazuyuki Ueno, Keisuke Hojo, Hajimu Ishii, Shin-ichi Shimasaki, Shoji Taniguchi
Journal of Iron and Steel Research, International 19 ( Supplement ) 269 - 272 2012年10月 [査読有り]
学術誌 共著・分担
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A dynamical system of interacting dipoles in two-dimensional flows
Yuko Matsumoto and Kazuyuki Ueno
Fluid Dynamics Research 46 ( 3 ) 2014年05月 [査読有り]
国際的学術誌 共著・分担
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上吹きジェットによる水浴面挙動のラージエディシミュレーション
中村 修, 山本哲也, 上野和之, 髙谷幸司
鉄と鋼 101 ( 2 ) 88 - 92 2015年02月 [査読有り]
学会誌 共著・分担
総説・解説記事 【 表示 ／ 非表示 】
研究発表 【 表示 ／ 非表示 】
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固体ロケットモータ内流れの混相流モデル
ポスター（一般） 上野和之
航空宇宙空力班シンポジウム
2012年01月 -
溶融金属のための回転ねじれ磁場を使った MHD ポンプの理論的研究
口頭（一般） 上野和之, 安藤 努
日本機械学会東北支部講演会
2012年03月 -
二軸同時電磁攪拌機内の Al-Si 合金スラリーの 数値解析
口頭（一般） 上野和之,北條圭介,石井肇,嶋崎真一,谷口尚司
日本混相流学会年会 2012
2012年08月 -
アルミニウムの影響を考慮した固体ロケットモータ 内流れの混相モデル
口頭（一般） 渡村 篤,内山 順史,佐藤 真帆,上野 和之
日本混相流学会年会 2012
2012年08月 -
縦型飛行船の飛行実験と風洞実験
口頭（一般） 上野和之、鷲見裕太、田坂昴大、内山順史
航空宇宙空力班シンポジウム
2013年01月
学術関係受賞 【 表示 ／ 非表示 】
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財団法人機器研究会 研究奨励賞
1995年01月
受賞者： 上野和之 MHD channel flow of liquid metal under a cusp type magnetic field
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日本ＡＥＭ学会 論文賞
2004年03月26日
受賞者： 福島正行，上野和之，神山新一 円柱を被覆する磁性流体層の界面強制振動の線形解析, 日本AEM学会誌 Vol.11 No.2 (2003) pp.100-110
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日本鉄鋼協会 学術記念賞（西山記念賞）
2014年03月21日
受賞者： 上野和之 溶融金属の電磁流動および混相流動に関する流体力学的研究
産業財産権 【 表示 ／ 非表示 】
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導電性流体のための誘導型電磁駆動装置
特許
特願 特願平１０－３１９０１１ 特許 特許第3461739号
出願日： 1998年11月10日
公開日： 2000年05月30日
登録日： 2003年08月15日
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電磁撹拌装置及び電磁撹拌方法
特許
特願 特願2002-023074 特開 特開2003-220323 特許 特許第4134310号
出願日： 2002年01月31日
公開日： 2003年08月05日
登録日： 2008年06月13日
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金属融体の介在物除去方法、及び金属融体の介在物除去装置
特許
特願 2005346108 特開 特開2007-144501
出願日： 2005年11月30日
公開日： 2007年06月14日
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超電導マグネット並びにそれを用いた電磁撹拌装置、電動機及び発電機
特許
特願 2007535554 特開 WO2007032472
出願日： 2006年09月15日
公開日： 2009年03月19日
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電磁攪拌装置
特許
特願 特願2008-543156(P2008-543156) 特開 WO2008/056809
出願日： 2006年11月10日
公開日： 2008年05月15日
科研費（文科省・学振）獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】
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固液混相の流動抵抗評価と磁場による流動抑制
基盤研究(B)
支払支給期間：
2018年04月-2021年03月獲得年度・受入金額（円）・間接経費（円）
2018年度・ 8,060,000円・ 1,860,000円
2019年度・ 2,340,000円・ 540,000円
2020年度・ 2,080,000円・ 480,000円
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固液混相の流動抵抗評価と磁場による流動抑制
基盤研究(B)
支払支給期間：
2018年04月-2021年03月獲得年度・受入金額（円）・間接経費（円）
2018年度・ 8,060,000円・ 1,860,000円
2019年度・ 2,340,000円・ 540,000円
2020年度・ 2,080,000円・ 480,000円
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二自由度運動浮上を可能にする風洞模型用磁気支持装置の開発
基盤研究(C)
支払支給期間：
2019年04月-2022年03月獲得年度・受入金額（円）・間接経費（円）
2019年度・ 3,900,000円・ 900,000円
2020年度・ 130,000円・ 30,000円
2021年度・ 260,000円・ 60,000円
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二自由度運動浮上を可能にする風洞模型用磁気支持装置の開発
基盤研究(C)
支払支給期間：
2019年04月-2022年03月獲得年度・受入金額（円）・間接経費（円）
2019年度・ 3,900,000円・ 900,000円
2020年度・ 130,000円・ 30,000円
2021年度・ 260,000円・ 60,000円
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二自由度運動浮上を可能にする風洞模型用磁気支持装置の開発
基盤研究(C)
支払支給期間：
2019年04月-2022年03月獲得年度・受入金額（円）・間接経費（円）
2019年度・ 3,900,000円・ 900,000円
2020年度・ 260,000円・ 60,000円
2021年度・ 130,000円・ 30,000円
その他競争的資金獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】
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残留スラグによる宇宙事故防止のための固体ロケットモータ内混相流れの解明
全学経費（学長裁量経費を除く）
資金支給期間 :
2013年06月-2014年03月研究内容 :
固体ロケットモータにおいてはモータケース内に酸化アルミニウムのスラグが蓄積するこ
とが知られている。しかし、その量と挙動については未解明である。そこで、スラグの残留量と流動・流出の様子を数値シミュレーションによって予測する。25年度は基礎方程式の定式化と数値解法の構築を行い、軸対称問題についてテスト計算を行う。
この研究で対象とする系は、固体推進薬・燃焼ガス・流れに追従しない比較的大粒径の液滴・流れに追従するスモーク・溶融状態のスラグの5 つの相から構成される(S.Shimada et al., J. Propulsion and Power, 2009)。また、固体推進薬表面は時々刻々後退し、スラグ自由界面は波打ちながら成長する。この複雑な混相反応流を3 流体・1 剛体モデル(燃焼ガスとスモークは同一速度・同一温度と仮定) で定式化し、2 種類の相界面をレベルセット法で捕獲・追跡する。相変化をともなう移動界面問題の数値シミュレーションは研究例が少なく、そこに微小液滴挙動を加味して解析するのはおそらく世界で初めての試みであろう。また、超音速領域を含む圧縮性流体と非圧縮性スラグを連成させて解析するのは容易ではない挑戦的試みである。この研究が達成されると、宇宙事故を未然に防ぐための指針が得られるだけでなく、その解析技術は多くの研究分野に転用され役立つであろう。 -
2自由度自由飛行風洞実験を可能にする磁気支持装置の開発
全学経費（学長裁量経費を除く）
資金支給期間 :
2017年07月-2018年03月研究内容 :
不安定振動飛行する航空機や宇宙機まわりの流れを解明するための風洞用模型磁気支持装置を開発する。模型を風洞内に浮上保持しつつ、ピッチ角振動と揚力方向並進振動の2自由度自由運動を可能とする磁気回路を設計し、その実証を行う。世界に先駆けて2自由度風洞模型磁気支持装置を開発して、特許を取得したい。そして、将来的には世界中の風洞施設でそれが利用されることを目標としている。
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大気圏突入カプセルの遷音速動不安定性の解明
部局経費
資金支給期間 :
2019年11月-2020年03月研究内容 :
小惑星探査機「はやぶさ」のサンプルリターンで使われたタイプのカプセルは、高高度での空力加熱に耐えられることを第一に設計されている。いっぽう、低高度で音速程度の飛行速度において、動的不安定現象が発生する危険性があり、その解明と解決が求められている。その課題を数値シミュレーションで解決し、次期宇宙探査に貢献することがこの研究の目的である。
大気圏突入カプセルまわりの流れを大規模数値シミュレーションで解析する。また、そこで得られた空気力をカプセルの運動方程式に代入し、カプセルの不安定振動運動を再現（または予測）する。流れとカプセル運動は互いに影響を及ぼしあうので、非定常な連成解析が必要である。
大規模シミュレーションの結果は、乱れた3次元流れの時間依存データであり、その理解は容易ではない。過去の研究では理解と考察の一助として、大規模数値シミュレーションの結果（あるいは風洞実験の結果）を低自由度の等価バネ・マス・ダンパー振動系に当てはめる試みがなされている。この研究では等価振動系のモデル方程式を改良して、理解を深める試みを進める。
所属学協会 【 表示 ／ 非表示 】
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2001年04月-継続中
日本航空宇宙学会
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1993年09月-継続中
日本機械学会
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1993年09月-継続中
日本流体力学会
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1993年09月-継続中
日本混相流学会
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1996年01月-継続中
日本鉄鋼協会
学会・委員会等活動 【 表示 ／ 非表示 】
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2001年04月-2003年03月
日本機械学会 流体力学部門広報委員
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2002年04月-2006年03月
日本航空宇宙学会 北部支部幹事
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2012年04月-2014年03月
日本混相流学会 評議員
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2013年04月-継続中
日本鉄鋼協会 混相流研究グループ
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2013年04月-継続中
日本鉄鋼協会 精錬フォーラム
学会活動 1（学会・シンポジウムの主催） 【 表示 ／ 非表示 】
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第26回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム (2014年05月)
参加者数 : 200人
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日本流体力学会 年会2014 (2014年09月)
参加者数 : 500人
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日本機械学会 第27回計算力学講演会 (2014年11月)
参加者数 : 500人
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日本混相流学会 混相流シンポジウム (2018年08月)
参加者数 : 0人
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The 9th International Symposium on Electromagnetic Processing of Materials (2018年10月)
参加者数 : 0人
学会活動 2（国際会議などの座長） 【 表示 ／ 非表示 】
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OS13: Vortex Motion: Stability, Nonlinear Dynamics, and Turbulence [Thirteenth International Conference on Flow Dynamics (2016年10月)]
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Melt Flow Control 1 [The 9th International Symposium on Electromagnetic Processing of Materials (EPM2018) (2018年10月)]
研究員（受入れ） 【 表示 ／ 非表示 】
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大気圏突入カプセルの動的安定性に関する研究を進展させるために、特任研究員１名を受け入れた (
1人2020年06月-2021年03月)
生涯学習支援実績 【 表示 ／ 非表示 】
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SSH釜石高校出前授業
種類 : 出前講義（高校・一般向け）
担当部門（講演題目） : 音波と衝撃波
2013年10月 -
岩手大学オープンキャンパス工学部ミニ講義
種類 : 公開講座
担当部門（講演題目） : 音波と衝撃波
2014年10月 -
SSH水沢高校 岩手大学研修
種類 : 講習会
担当部門（講演題目） : パラシュートの研究
2015年07月-2015年09月 -
北海道石狩南高等学校出前講義
種類 : 出前講義（高校・一般向け）
担当部門（講演題目） : ロケット入門
2016年06月 -
水沢高等学校ＳＳＨ事業 岩手大学研修
種類 : 出前講義（高校・一般向け）
担当部門（講演題目） : パラシュートの空気力学特性の研究
2017年11月