森本　賢一 (モリモト　ケンイチ)

研究者情報

学位

• 博士（工学）（2006年03月 東京大学）

ホームページURL

https://tfel.eng.toyo.ac.jp

J-Global ID

• 200901039721205730

研究キーワード

• 熱流体工学   高性能熱交換器   形状最適設計   マイクロガスセンサ   Turbulent Heat Exchangers   Adjoint-Based Shape Optimization   Computational Fluid Dynamics   

研究分野

• ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 熱工学
• ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 流体工学
• ナノテク・材料 / ナノマイクロシステム

経歴

• 2023年04月 - 現在  東洋大学理工学部 機械工学科准教授
• 2013年01月 - 2023年03月  東京大学大学院工学系研究科講師
• 2013年08月 - 2014年07月  ミシガン大学客員研究員
• 2011年08月 - 2013年01月  東京大学大学院工学系研究科助教
• 2008年04月 - 2011年07月  立命館大学理工学部 マイクロ機械システム工学科助教
• 2006年04月 - 2008年03月  海上技術安全研究所CFD研究開発センター研究員
• 2003年 - 2006年  日本学術振興会・特別研究員(DC1)

学歴

•         - 2006年   東京大学   大学院工学系研究科   機械工学専攻
•         - 2001年03月   東京大学   工学部   機械工学科

所属学協会

• 米国電気学会   米国機械学会   日本伝熱学会   日本機械学会   米国物理学会   

研究活動情報

論文

• Dryout characteristics of low-GWP working fluids at low mass and heat fluxes in a vertical 4 mm diameter tube

  An Zhao; Yong Fan; Yuji Suzuki; Kenichi Morimoto

  International Journal of Heat and Mass Transfer 172 2021年06月 [査読有り]
  
• Flow boiling heat transfer of low-GWP working fluids at low mass and heat fluxes in a 4 mm diameter tube

  An Zhao; Yong Fan; Yuji Suzuki; Kenichi Morimoto

  INTERNATIONAL JOURNAL OF HEAT AND MASS TRANSFER 162 2020年12月 [査読有り]
  
• Volatile Organic Compound Sensing Properties of Parylene E: Thermal Transition and Sorption Kinetics

  Kenichi Morimoto; Cheng-Han Yeh; Takahiro Mito; Yuji Suzuki

  Macromolecules 53 14 6024 - 6031 2020年07月 [査読有り]
  
• Effects of the Cell and Triangular Microwell Size on the Cell-trapping Efficacy and Specificity

  T. TONGMANEE; W. SRITURAVANICH; A. SAILASUTA; W. SRIPUMKHAI; W. JEAMSAKSIRI; K. MORIMOTO; Y. SUZUKI; A. PIMPIN

  Journal of Mechanical Science and Technology 33 11 5571 - 5580 2019年11月 [査読有り]
  
• Development of Flexible Wireless Wall Temperature Sensor for Combustion Studies

  Minhyeok Lee; Taejin Kwan; Shunichiro Hara; Kenichi Morimoto; Yuji Suzuki

  IEEE Sensors Letters 3 11 2501704  IEEE 2019年10月 [査読有り]
  
• Deep Electrode and Parylene E-based Capacitive VOC Detector for Micro Gas Chromatograph Application

  C.-H. Yeh; X. Zhao; Y. Qin; Y. B. Gianchandani; Y. Suzuki; K. Morimoto

  Proc. 20th Int. Conf. Solid-state Sensors, Actuators, and Microsystems (Transducers’19) T3P.036-1 - T3P.036-4 2019年06月 [査読有り]
  
• Electrowetting-Dominated Instability of Cassie Droplets on Superlyophobic Pillared Surfaces

  Yu-Chung Chen; Yuji Suzuki; Kenichi Morimoto

  Langmuir 35 6 2013 - 2022 2019年02月 [査読有り]
  
• Combustion Characteristics of Mildly Flammable R1234yf in Micro Flow Reactor under Elevated Pressures

  Y. Fan; K. Morimoto; Y. Suzuki

  Proc. 37th Int. Symp. Combustion (Combustion2018) 4P156  2018年08月 [査読有り]
  
• High-Performance Double-Pipe Turbulent Heat Exchangers with V-Shaped Oblique Wavy Walls

  K. Morimoto; S. Jin; Y. Suzuki

  Proc. 9th Int. Symp. Turbulence, Heat and Mass Transfer (THMT’18) 655 - 664 2018年07月 [査読有り]
  
• Boiling Heat Transfer Characteristics of Low GWP Working Fluids at Low Mass and Heat Fluxes

  A. Zhao; J. Peng; Y. Fan; K. Morimoto; Y. Suzuki

  Proc. 10th Int. Conf. Boiling and Condensation Heat Transfer (ICBCHT'18), B1126-1 - B1126-2 2018年03月 [査読有り]
  
• Electrostatic Unsteady Thermal Energy Harvesting Using Nematic Liquid Crystal

  Xie, H; Morimoto, K; Suzuki, Y

  J. Sci.: Conf. Ser. Vol. 1052 No. 012033  2018年 [査読有り]
  
• MEMS Gas Sensor Using Parylene E and High-Aspect-Ratio Electrode Structure for High-Sensitivity VOC Detection

  C.-H. Yeh; Y. Suzuki; K. Morimoto

  Proc. 9th JSME-KSME Thermal Fluid Eng. Conf. (TFEC9) TFEC9-1617-1 - TFEC9-1617-5 2017年10月 [査読有り]
  
• Reactivity Evaluation of Weak-Combustibility Fluids in Micro Flow Reactor with Streamwise Temperature Gradient

  J. Ro; Y. Fan; K. Morimoto; Y. Suzuki

  Proc. 9th JSME-KSME Thermal Fluid Eng. Conf. (TFEC9) TFEC9-1603-1 - TFEC9-1603-5 2017年10月 [査読有り]
  
• Heat Transfer Performance of Low-GWP Refrigerants in a Small-Scale Binary-Cycle System

  R. Matsushita; Y. Fan; K. Morimoto; Y. Suzuki

  Proc. 9th JSME-KSME Thermal Fluid Eng. Conf. (TFEC9) TFEC9-1513-1 - TFEC9-1513-5 2017年10月 [査読有り]
  
• RANS-based Adjoint Analysis for Shape Optimization of High-performance Turbulent Heat Exchangers

  K. Morimoto; Y. Goto; Y. Suzuki

  Proc. 9th JSME-KSME Thermal Fluid Eng. Conf. (TFEC9) TFEC9-1618-1 - TFEC9-1618-5 2017年10月 [査読有り]
  
• Meshless-analysis-based Shape Optimization in Conjugate Heat Transfer Problems

  H. Kinoshita; Y. Suzuki; K. Morimoto

  Proc. 9th JSME-KSME Thermal Fluid Eng. Conf. (TFEC9) TFEC9-1407-1 - TFEC9-1407-5 2017年10月 [査読有り]
  
• Wall Temperature Measurement in a Visualization Engine Using a Flexible Wireless Sensor

  T. Kwan; M. Lee; K. Morimoto; Y. Suzuki

  Proc. 1st Asian Conf. Therm. Sci. ACTS-P00670-1 - ACTS-P00670-5 2017年03月 [査読有り]
  
• Thermal Evaluation of Near-field-enhanced MEMS Radiator with Multi-layered Structure

  S. Oh; K. Morimoto; Y. Suzuki

  Proc. 1st Asian Conf. Therm. Sci. ACTS-P00671-1 - ACTS-P00671-5 2017年03月 [査読有り]
  
• Development of MEMS wireless wall temperature sensor for combustion studies

  Minhyeok Lee; Kenichi Morimoto; Yuji Suzuki

  MEASUREMENT SCIENCE AND TECHNOLOGY 28 3 No. 035101  2017年03月 [査読有り]
  
• Adjoint-based shape optimization of fin geometry for heat transfer enhancement in solidification problem

  Morimoto, K.; Kinoshita, H.; Suzuki, Y.

  Journal of Thermal Science and Technology 11 3 JTST0040-1 - JTST0040-12 2016年12月 [査読有り]
  
• Parylene-Based MEMS Gas Sensor for High-Sensitivity VOC Detection with 3D Electrode Structure

  C.-H. Yeh; Y. Suzuki; K. Morimoto

  Proc. Int. Symp. on Micro-Nano Science and Technology 2016 (MNST2016) 2016年10月 [査読有り]
  
• Adjoint-Based Shape Optimization of Extended Heat Transfer Surfaces for Enhanced Solidification Process with Heat Conduction in the Solid Wall

  K. Morimoto; H. Kinoshita; Y. Suzuki

  Proc. 1st Pacific Rim Therm. Eng. Conf. (PRTEC2016) PRTEC-15161-1 - PRTEC-15161-5 2016年03月 [査読有り]
  
• Two-Phase Flow and Heat Transfer in Compact Heat Exchangers with Oblique Wavy Walls

  Y. Noguchi, K. Morimoto, Y. Suzuki

  Proc. 1st Pacific Rim Therm. Eng. Conf. (PRTEC2016) PRTEC-15159-1 - PRTEC-15159-5 2016年03月 [査読有り]
  
• ELECTRIC INSTABILITY OF CASSIE DROPLETS ON SUPER-LYOPHOBIC PILLAR SURFACE: PULL-IN VERSUS ELECTROWETTING

  Yu-Chung Chen; Kenichi Morimoto; Yuji Suzuki

  2016 IEEE 29TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON MICRO ELECTRO MECHANICAL SYSTEMS (MEMS) 137 - 140 2016年01月 [査読有り]
  
• Electret-based Unsteady Thermal Energy Harvester using Potassium Tantalate Niobate Crystal

  Hong Xie; Kenichi Morimoto; Yuji Suzuki

  16TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON MICRO AND NANOTECHNOLOGY FOR POWER GENERATION AND ENERGY CONVERSION APPLICATIONS (POWERMEMS 2016) 773 2016年 [査読有り]
  
• Electrostatic instability of liquid droplets on MEMS-based pillared surfaces

  Song, K.-Y.; Morimoto, K.; Chen, Y.-C.; Suzuki, Y.

  Sensors and Actuators, B: Chemical 225 492 - 497 2016年03月 [査読有り]
  
• 最適形状設計・最適制御に基づく高性能熱流体機器の開発に向けて

  森本 賢一; 鈴木 雄二

  日本伝熱学会誌 55巻 231号 30 - 35 2016年
• Evaluation of Non-Contact Wall Temperature Measurement Using MEMS Wireless Sensor

  Minhyeok Lee; Kenichi Morimoto; Yuji Suzuki

  SAE Technical Papers 2015- September 2015年09月 [査読有り]
  
• Development of Near-Field-Enhanced High-Fill-Factor MEMS Radiator with Shared Spring

  H. Nakajima; S. Oh; A. Ueno; K. Morimoto; Y. Suzuki

  15TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON MICRO AND NANOTECHNOLOGY FOR POWER GENERATION AND ENERGY CONVERSION APPLICATIONS (POWERMEMS 2015) 660 No. 012049  2015年 [査読有り]
  
• LIQUID-TOLERANT ELECTRET USING SUPER-LYOPHOBIC PILLAR SURFACE

  Yu-Chung Chen; Ki-Young Song; Kenichi Morimoto; Yuji Suzuki

  2015 28TH IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MICRO ELECTRO MECHANICAL SYSTEMS (MEMS 2015) 1086 - 1089 2015年01月 [査読有り]
  
• Flexible Wireless Wall Temperature Sensor for Unsteady Thermal Field

  Lee, M.; Morimoto, K.; Suzuki, Y.

  Journal of Physics: Conference Series 660 1 2015年 [査読有り]
  
• Modeling and Characterization of the Transient Performance of a Gas Detector Based on Fringe-Field Capacitance

  K. Morimoto; Y. Qin; Y. B. Gianchandani

  Proc. of IEEE Sensors 2014 1843 - 1846 2014年11月 [査読有り]
  
• Adjoint-Based Optimum Thermal Control of Pulsed Laser Diodes

  K. Morimoto; Y. Suzuki

  Proc. of the 15th International Heat Transfer Conference IHTC-9670-1 - IHTC-9670-10 2014年08月 [査読有り]
  
• Investigation of Cassie-to-Wenzel Transition of Liquid Droplets on MEMS-Based Pillared Surface

  K.-Y. Song; K. Morimoto; Y. Suzuki

  Proc. of the 7th Asia-Pacific Conference of Transducers and Micro-Nano Technology (APCOT2014) 2014年06月 [査読有り]
  
• MEMS wireless temperature sensor for combustion studies

  Lee, M.; Kawahara, Y.; Morimoto, K.; Suzuki, Y.

  Journal of Physics: Conference Series 557 1 2014年 [査読有り]
  
• New Mathematical Model for Electrostatic Stability of the Cassie State on MEMS-Based Pillared Surface

  K.-Y. Song; K. Morimoto; Y. Suzuki

  Proc. 17th Int. Conf. Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (μTAS2013) 714 - 716 2013年10月 [査読有り]
  
• Development of nanoporous alumina catalyst support by anodic oxidation of thermally and kinetically sprayed aluminum coatings

  K. Sakata; K. Tagomori; N. Sugiyama; M. Takenouchi; Y. Shinya; K. Morimoto; Y. Suzuki

  Journal of Thermal Spray Technology 22 2-3 138 - 144 2013年03月 [査読有り]
  
• The Effect of Shear-Induced Lift Force on the High-Speed Cell Motion in Microchannel with Adhesive Wall

  K. Morimoto; D. Rangsiwatakapong; Y. Suzuki

  Proc. 26th IEEE Int. Conf. Micro Electro Mechanical Systems (MEMS’13) 141 - 144 2013年01月 [査読有り]
  
• Electrostatic thermal energy harvester using unsteady temperature change

  Yoshida, J.; Morimoto, K.; Suzuki, Y.

  Journal of Physics: Conference Series 476 1 No. 012079  2013年 [査読有り]
  
• Multistep Branched-Microchannel Network for Purity-Controlled Blood Plasma Skimming

  K. Morimoto; T. Ito; S. Konishi

  Proc. of the 16th Int. Conf. on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (μTAS2012) 551 - 553 2012年10月 [査読有り]
  
• MEMS-Based Pillared Surface for High-Speed Droplet Manipulation: Failure of Cassie-Baxter Model

  K. Morimoto; K. Fukumoto; Y. Suzuki

  Proc. of the 16th Int. Conf. on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (μTAS2012) 64 - 66 2012年10月 [査読有り]
  
• MEMS-Based Superhydrophobic Surface for High-Speed Droplet Manipulation

  K. Fukumoto; K. Morimoto; Y. Suzuki

  Proc. of the 8th KSME-JSME Thermal and Fluids Engineering Conf. FR09-005-1 - FR09-005-4 2012年03月 [査読有り]
  
• Effect of Fuel Supply on Pressure Increase of Anode Gas Recirculation Supersonic Ejector for SOFC

  M. Takada; K. Morimoto; Y. Suzuki; K. Ikoma

  Proc. of the 8th KSME-JSME Thermal and Fluids Engineering Conf. FR07-003-1 - FR07-003-4 2012年03月 [査読有り]
  
• Optimum Temperature Control of Micro Devices Under High-speed Thermal Disturbances

  M. Kim; K. Morimoto; S. Ito; Y. Suzuki

  Proc. of the 25th IEEE Int. Conf. Micro Electro Mechanical Systems (MEMS’12) 1085 1088 2012年01月 [査読有り]
  
• Development of a biochip with serially connected pneumatic balloons for cell-stretching culture

  Kazunori Shimizu; Atsushi Shunori; Kenichi Morimoto; Mitsuru Hashida; Satoshi Konishi

  SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL 156 1 486 - 493 2011年08月 [査読有り]
  
• A Design of Longitudinally-Divided Balloon Structure in PDMS Pneumatic Balloon Actuator Based on FEM Simulations

  K. Morimoto, A. Utsumi, S. Konishi

  Proc. of the 16th Int. Conf. Solid-State Sensors, Actuators, and Microsystems (Transducers’11) 2774 - 2777 2011年06月 [査読有り]
  
• 5-Inch-Size Contactless Gripper Using Arrayed Spiral Air Flows

  K. Morimoto; Y. Tada; H. Takashima; K. Minamino; R. Tahara; S. Konishi

  Proc. of the 24th Int. Conf. on IEEE Micro Electro Mechanical Systems (MEMS’11) 1063 - 1066 2011年01月 [査読有り]
  
• Design and Characterization of High-Performance Contactless Gripper Using Spiral Air Flows

  K. Morimoto; Y. Tada; H. Takashima; K. Minamino; R. Tahara; S. Konishi

  Proc. of 2010 International Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science (MHS2010) 423 - 428 2010年11月 [査読有り]
  
• Strain-Gradation Generator Using Serially Connected Microballoons for Parallel Testing of Cell-Stretching Culture

  K. Shimizu; A. Shunori; K. Morimoto; M. Hashida; S. Konishi

  Proc. of the 14th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (μTAS2010) 1568 - 1570 2010年10月 [査読有り]
  
• Numerical Estimation of Plasma Layer Thickness in Branched Microchannel Using a Multi-Layer Model of Blood Flow

  K. Morimoto; D. Kato; S. Konishi

  Proc. of the 14th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (μTAS2010) 378 - 380 2010年10月 [査読有り]
  
• Numerical Simulation of Bending Motions of Pneumatic Balloon Actuators

  K. Morimoto; K. Nasu; S. Konishi

  Proc. of the 5th Asia-Pacific Conference of Transducers and Micro-Nano Technology (APCOT2010) 182 - 182 2010年07月 [査読有り]
  
• Design and Characterization of MEMS-Based Nozzle for Application to Air-Flow Type Fiber Generation Technology

  K. Morimoto; Y. Tada; H. Takashima; K. Minamino; R. Tahara; S. Konishi

  Proc. of 2010 International Symposium on Flexible Automation (ISFA2010) JPS-2463-1 - JPS-2463-4 2010年07月 [査読有り]
  
• A MEMS-Based Contactless Gripper with Arrayed Spiral Air Flows

  K. Morimoto; Y. Tada; H. Takashima; K. Minamino; R. Tahara; S. Konishi

  Proc. of 2010 International Symposium on Flexible Automation (ISFA2010) JPS-2464-1 - JPS-2464-3 2010年07月 [査読有り]
  
• Optimal Shape Design of Compact Heat Exchangers Based on Adjoint Analysis of Momentum and Heat Transfer

  Kenichi Morimoto; Yuji Suzuki; Nobuhide Kasagi

  JOURNAL OF THERMAL SCIENCE AND TECHNOLOGY 5 1 24 - 35 2010年 [査読有り]
  
• Micro Spinning Nozzle Having 3D Profile for Fiber Generation with Spiral Air Flow

  K. Morimoto; Y. Tada; H. Takashima; K. Minamino; R. Tahara; S. Konishi

  Proc. of the 23rd Int. Conf. on IEEE Micro Electro Mechanical Systems (MEMS’10) 244 - 247 2010年01月 [査読有り]
  
• 標本の特性変化に適応可能な直列多段型血球分離デバイス

  小林 大造; 加藤 大貴; 古賀 裕之; 森本 賢一; 福田 允; 木下 良治; 吉田 博; 小西 聡

  電気学会論文誌E 129 11 2 - 386 2009年 [査読有り]
  
• Adaptive Blood Cell Separation Using Cooperation of Serially Connected Membrane Filters

  T. Kobayashi; D. Kato; H. Koga; K. Morimoto; M. Fukuda; Y. Kinoshita; H. Yoshida; S. Konishi

  260 - 263 2009年01月 [査読有り]
  
• High performance recuperator with oblique wavy walls

  Kenichi Morimoto; Yuji Suzuki; Nobuhide Kasagi

  JOURNAL OF HEAT TRANSFER-TRANSACTIONS OF THE ASME 130 10 101801  2008年10月 [査読有り]
  
• 熱流動の随伴解析に基づいたコンパクト熱交換器の形状最適設計

  森本 賢一; 鈴木 雄二; 笠木 伸英

  日本機械学会論文集(B編) 73 732 1670 - 1677 一般社団法人日本機械学会 2007年 [査読有り]
  
• High-Performance Heat Exchanger with Oblique Wave Walls

  Y. Suzue; K. Morimoto; Y. Suzuki; N. Kasagi

  Proc. of the 13th International Heat Transfer Conference HEX-24-1 - HEX-24-8 2006年08月 [査読有り]
  
• Optimal Shape Design of Counter-Flow Primary Surface Recuperators

  K. Morimoto; Y. Suzuki; N. Kasagi

  Proc. of the 5th Int. Conf. Enhanced, Compact and Ultra-Compact Heat Exchangers 124 - 131 2005年09月 [査読有り]
  
• Optimal Shape Design of Recuperators with Oblique Wavy Walls

  K. Morimoto; Y. Suzuki; N. Kasagi

  Proc. of the 6th KSME-JSME Thermal and Fluids Engineering Conference DD02-1 - DD02-4 2005年03月 [査読有り]
  
• Adjoint Analysis of Heat and Fluid Flow Toward Optimal Shape Design of Recuperators

  Kenichi Morimoto; Yuji Suzuki; Nobuhide Kasagi

  Thermal Science and Engineering 13 4 3 - 4 2005年 [査読有り]
  
• 斜め波状壁を用いた再生熱交換器の熱流動特性

  森本賢一; 鈴木雄二; 笠木伸英

  日本機械学会論文集(B編) 70 698 2604 - 2611 一般社団法人日本機械学会 2004年 [査読有り]
  
• Mechanism of Heat Transfer Enhancement in Recuperators with Oblique Wavy Walls

  Kenichi Morimoto; Yuji Suzuki; Nobuhide Kasagi

  Thermal Science and Engineering 12 4 99 - 100 2004年 [査読有り]
  

講演・口頭発表等

• Wall-Resolved LES and RANS/LES Hybrid Analyses in Turbulent Heat Exchanger with Modified Oblique Wavy Walls

  K. Morimoto; S. Jin; J. Chen

  72nd Annu. Meeting APS DFD 2019年11月
• Parylene-Based MEMS VOC Detector for Mobile Gas Chromatograph Applications  [招待講演]

  K. Morimoto

  IEEE Int. Conf. on Cyborg and Bionic Systems (CBS'18) 2018年10月 口頭発表（招待・特別）
• Parylene and Its Derivatives as MEMS Materials

  Y. Suzuki; K. Morimoto

  4th Int. Conf. Advanced Electromaterials (ICAE 2017) 2017年11月
• Slug-Flow Dynamics with Phase Change Heat Transfer in Compact Heat Exchangers with Oblique Wavy Walls

  K. MORIMOTO; H. KINOSHITA; R. MATSUSHITA; Y. SUZUKI

  70th Annu. Meeting APS DFD 2017年11月
• Adjoint Analyses of Enhanced Solidification for Shape Optimization in Conjugate Heat Transfer Problem

  K. MORIMOTO; H. KINOSHITA; Y. SUZUKI

  69th Annu. Meeting APS DFD 2016年11月
• G111 随伴解析に基づく凝固プロセス促進用フィンの形状最適化(OS-14:凝固・融解伝熱および結晶成長の新展開(1))

  森本 賢一; 鈴木 雄二

  熱工学コンファレンス講演論文集 2015年10月 一般社団法人日本機械学会
   

  This paper presents an adjoint-based shape optimization method for heat transfer processes involving liquid-solid phase-change phenomena. We have formulated an adjoint-based shape optimization scheme using the enthalpy method. With the present method, the fin shape can be optimized for enhanced solidification process, in which the liquid is solidified through heat conduction. Based on a meshless local Petrov-Galerkin (MLPG) method, the characteristics of the present shape-optimization method have been examined through analyses with different terminal time in the cost functional and the initial fin geometries.
• 22am2-F7 荷電されたマイクロピラー上における液体表面の挙動

  陳 〓中; 宋 基永; 森本 賢一; 鈴木 雄二

  マイクロ・ナノ工学シンポジウム 2014年10月 一般社団法人日本機械学会
   

  Electret that can be used in the liquid environment has been realized for the first time toward better performance of electret-based generators and actuators. By using super-lyophobic overhanging pillar surface, stable Cassie-Baxter (CB) state is sustained even with low-surface-tension hexadecane liquid and with high surface potential. Pillar surface with a SiO_2 electret layer has been successfully charged with soft X-ray photoionization previously developed. Surface potential as high as -150 V has been sustained after applying hexadecane droplet on the pillar surface. The interface behavior of CB droplets is systematically examined by changing the surface potential of the pillar.
• B144 随伴熱伝導解析に基づいた面発光レーザーの最適熱制御(OS-6: マイクロ・ナノ熱工学(4))

  森本 賢一; 鈴木 雄二

  熱工学コンファレンス講演論文集 2012年11月 一般社団法人日本機械学会
   

  The objective of the present study is to establish a versatile optimal control methodology for achieving desired spatio-temporal temperature distribution in various micro devices. Here we formulate the adjoint-based optimization scheme, which provides the optimal heat input so as to minimize the temperature variation in the active region of modeled vertical-cavity surface-emitting lasers (VCSELs). Surface heat flux from ring-type heater on the top surface is assumed as the control input. It is shown that the present control is effective for temperature control in VCSELs. The heat input from the ring heater is applied prior to the onset of the laser emission, which significantly suppresses the temperature variation.
• D131 半導体デバイスの高速最適温度制御に関する研究(OS-7:電子機器冷却における熱流動現象(3))

  金 民城; 伊藤 悟; 森本 賢一; 鈴木 雄二

  熱工学コンファレンス講演論文集 2011年10月 一般社団法人日本機械学会
   

  Efficient optimal control scheme for transient temperature profile in micro devices has been developed based on the adjoint equation of one-dimensional heat conduction in solid layers. Surface heat flux applied with a thin-film heater is employed as the control input in order to minimize temperature changes of a thin active layer embedded in a modeled laser diode. The present feed-forward control scheme provides the optimal heat input, of which magnitude is predominant prior to the onset of a laser pulse. Both in numerical simulations and MEMS-based experiments, the temperature variation during the laser emission can be successfully suppressed by more than 60 % with the present control.
• G134 空気旋回流のアレイ構造を用いた高性能非接触吸引デバイスに関する研究(一般講演(5))

  森本 賢一; 多田 洋平; 高嶌 弘樹; 南野 勝巳; 田原 良祐; 小西 聡

  熱工学コンファレンス講演論文集 2011年10月 一般社団法人日本機械学会
   

  We present a novel application of the MEMS technology to a non-contact gripper using arrayed spiral air flows, in order to mitigate flow-induced vibration during the levitation of objects. For handling fragile objects such as silicon wafers and solar panels, we employ a gripping technology with continuous air-blowing, which would enable damage-free handling without contamination. MEMS-based grippers in a size of 5 inch square are demonstrated in this study. It is shown that the attraction force is successfully obtained by the negative pressure of a spiral flow in each chamber, and that open holes play an important role in eliminating the interaction between the neighboring chambers and narrowing the holding gap so as to increase the force density over the entire object.
• 1A2-H16 FEM解析に基づいたPDMS製圧力駆動バルーンアクチュエータの変形動作シミュレーション(MEMSとナノテクノロジー)

  森本 賢一; 内海 周; 小西 聡

  ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 2011年05月 一般社団法人日本機械学会
   

  Toward design optimization of pneumatic balloon actuators (PBAs), we have performed FEM simulation and demonstrated its applicability to compute and characterize the bending motion of PBAs fabricated from PDMS (polydimethylsiloxane)-based materials. It is shown that typical PBA motions could be successfully captured in the present simulation through the comparison of the computational results obtained in the linearly-elastic region with the actual motions of fabricated devices. It is also indicated that the longitudinally-divided balloon structure presently examined could achieve the bending characteristics with more flexibility compared to the conventional single-balloon structure.
• 1A2-H17 空気旋回流のアレイ構造を用いた非接触吸引デバイス(MEMSとナノテクノロジー)

  森本 賢一; 多田 洋平; 高嶌 弘樹; 南野 勝巳; 田原 良祐; 小西 聡

  ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 2011年05月 一般社団法人日本機械学会
   

  We present a novel application of the MEMS technology to a non-contact gripper using arrayed spiral air flows, aimed at the mitigation of flow-induced vibration of levitated objects. For robot end-effector dealing with fragile objects such as silicon wafers and solar panels, we employ an air flow-based gripping technique with continuous air-blowing, which would enable damage-free handling without contamination. We design the gripper based on the concept of distributed forcing with arrayed spiral-flow chambers and open holes. In this study, we design and fabricate MEMS-based grippers in a size of 5 inch square. It is shown that the attraction force is successfully obtained by the negative pressure of a spiral flow in each chamber, and that open holes play an important role in eliminating the interaction between the neighboring chambers.
• FEM解析に基づいたPDMS製圧力駆動バルーンアクチュエータの変形動作シミュレーション  [通常講演]

  日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2011 2011年 ポスター発表
• 空気旋回流のアレイ構造を用いた非接触吸引デバイス  [通常講演]

  日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2011 2011年 ポスター発表
• Simulation-Based Optimum Design of MEMS Devices for Biomedical Applications  [通常講演]

  Ritsumeikan University - UBC Joint Workshop on MEMS/NEMS and Robotics 2010年
• 空気旋回流を用いた高性能非接触吸引チャックに関する研究  [通常講演]

  第27回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム 2010年
• PDMS製圧力駆動バルーンアクチュエータの変形動作解析  [通常講演]

  第27回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム 2010年
• 旋回流機構の分散配置に基づく高性能非接触吸引チャックに関する研究  [通常講演]

  第88期日本機械学会流体工学部門講演会 2010年
• 旋回流を用いた空気精紡のためのマイクロ斜め噴流ノズルの作製とその評価  [通常講演]

  平成21年電気学会全国大会 2009年
• 特性適応型血漿抽出のためのマイクロ分岐流路内流れのCFD解析  [通常講演]

  第26回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム 2009年
• 固体壁内の熱伝導を伴う熱交換流路の随伴解析に基づく形状最適化  [通常講演]

  第４５回日本伝熱シンポジウム 2008年
• 高性能コンパクト熱交換器の形状最適設計  [招待講演]

  日本伝熱学会関西支部2008年度第２回講演討論会 2008年
• 随伴解析に基づく高性能コンパクト熱交換器の形状最適設計  [通常講演]

  第４３回日本伝熱シンポジウム 2006年
• Uncertainty Analysis of the Navier-Stokes Solver SURF for Two-Dimensional Steady Incompressible Flows  [通常講演]

  2nd Workshop on CFD Uncertainty Analysis 2006年
• F153 異なる流路断面アスペクト比の斜め波状壁熱交換器の性能評価(一般セッション 熱交換器)

  鈴江 祥典; 森本 賢一; 鹿園 直毅; 鈴木 雄二; 笠木 伸英

  熱工学コンファレンス講演論文集 2005年11月 一般社団法人日本機械学会
   

  The performance of oblique-wave heat exchangers is assessed through a series of numerical simulation for the development of high-performance compact heat exchangers. The effects of flow passage aspect ratio, wave amplitude and the Reynolds number upon the pressure loss and heat transfer characteristics are systematically investigated. It is found that the j/f factor is significantly enhanced even in the case of rectangular passages with wider aspect ratios, and that the choice of wave amplitude under a prescribed flow velocity condition is critically important to improve the performance of this type of heat exchangers.
• 再生熱交換器の形状最適設計に向けた熱流動の随伴解析  [通常講演]

  第４２回日本伝熱シンポジウム 2005年
• 異なる流路断面アスペクト比の斜め波状壁熱交換器の性能評価  [通常講演]

  日本機械学会熱工学コンファレンス2005 2005年
• 斜め波状壁を用いた再生熱交換器の伝熱促進機構  [通常講演]

  第４１回日本伝熱シンポジウム 2004年
• D231 斜め波状壁を用いた再生熱交換器の形状最適設計

  森本 賢一; 鈴木 雄二; 笠木 伸英

  熱工学コンファレンス講演論文集 2003年11月 一般社団法人日本機械学会
   

  Direct numerical simulation of laminar flow in model heat exchangers with oblique wavy walls is made in order to assess the heat transfer and pressure loss characteristics for the optimal shape design of recuperators. The effect of oblique angles of the wavy walls is systematically evaluated. It is revealed that the flow structures are drastically modified due to the strong secondary flow induced by the wavy walls, and that the heat transfer enhancement could be greater than the pressure loss penalty with optimal surface geometries and flow configuration. It is also found that the averaged Nu number is increased when thermal coupling of hot and cold fluid passages is considered.
• Genetic Algorithm-Based Optimization of Feedback Control Scheme for Wall Turbulence  [通常講演]

  3rd Symposium on Smart Control of Turbulence 2002年
• 遺伝的アルゴリズムに基づいた壁乱流フィードバック制御に関する研究  [通常講演]

  日本流体力学会年会2001 2001年
• Feedback Control of Wall Turbulence Based on the Streamwise Wall Shear Stress  [通常講演]

  54th Annual Meeting of the Division of Fluid Dynamics 2001年

産業財産権

• 再生熱交換器，及び再生熱交換方法

  3697523
• 熱交換器およびこれを用いた空気調和装置並びに空気性状変換器

  WO2007-013623 A1

受賞

• 2017年11月 17th Int. Conf. on Micro and Nanotechnology for Power Generation and Energy Conversion Applications (PowerMEMS 2017) Organizing Committee Best Paper Award
   Electrostatic Unsteady Thermal Energy Harvesting Using Nematic Liquid Crystal 

  受賞者: Xie, H.;Morimoto, K.;Suzuki, Y.
• 2007年 日本伝熱学会奨励賞
   JPN

共同研究・競争的資金等の研究課題

• 熱物質輸送形状最適化技術に基づく次世代スリットレスフィン熱交換器の開発

  科学技術振興機構：産学が連携した研究開発成果の展開 研究成果展開事業 研究成果最適展開支援プログラム(A-STEP) 産学共同(育成型)

  研究期間 : 2020年 -2022年 

  代表者 : 森本 賢一

   

  研究責任者らが独自に提案してきた斜め波状壁を用いた2次流れ型伝熱促進コンセプトを応用し、スリット構造を用いずに高熱伝達・低圧力損失特性を実現する新規高性能熱交換器を開発する。本課題では、高効率冷凍サイクル/ヒートポンプシステムの実現のための鍵となる高性能コンパクト熱交換器を具体的な開発対象とし、熱物質輸送解析と最適制御理論を融合することで、着霜特性を考慮した新規形状最適化手法を構築する。数値解析技術に基づく形状最適化、新提案熱交換器のプロトタイプ製作、および熱交換器性能・着霜特性の実験的評価を通じて、新規提案熱交換器の従来熱交換器に対する優位性を定量評価し、実用化に向けた設計指針を確立する。
• 火炎と壁面の熱的・化学的干渉機構の解明と制御

  日本学術振興会：科学研究費助成事業 基盤研究(B)

  研究期間 : 2015年04月 -2018年03月 

  代表者 : 鈴木 雄二; 范 勇; 森本 賢一; 丸田 薫; 齋木 悠; ジュ イグアン; ドイチマン オラフ

   

  壁面は，流体力学的・熱的な境界条件を規定することによって火炎に影響を及ぼしているが，同時に壁面の化学的境界条件も大きな影響因子である．化学的境界条件は表面反応に依存し，ラジカルの吸着による化学的消炎，ラジカルの脱離による気相反応・自着火促進などを通じて，燃焼場において重要な役割を果たすことが近年明らかになりつつある．本研究では，壁面の化学種を変化させた場合の壁近傍の燃焼機構を，火炎温度・ラジカル分布の顕微PLIF計測，ラジカルの放電生成による非燃焼場での表面反応計測，気相詳細反応と表面反応を組み込んだ数値解析を用いて詳細に検討し，火炎と壁面の熱的・化学的な干渉効果の物理現象を明らかにした．
• 随伴解析に基づいたマイクロ熱プロセスの最適制御に関する研究

  日本学術振興会：科学研究費助成事業 若手研究(B)

  研究期間 : 2012年04月 -2014年03月 

  代表者 : 森本 賢一

   

  本研究では，随伴解析に基づいた熱プロセスの最適制御手法を構築すること，および本制御の有効性を実験的に検証することを目的としている．マイクロデバイスにおける熱プロセスにおいて，時空間的な温度分布制御を実現し，定常かつ空間的に一様な従来型の熱管理技術の高度化を図ることを主眼とする．本研究では，半導体パルスレーザーを具体的な制御対象とし，随伴熱伝導解析に基づいた温度均一化のための最適熱制御手法を開発した．
• 熱流体機器の生体規範型最適設計に関する研究

  日本学術振興会：科学研究費助成事業 特別研究員奨励費

  研究期間 : 2003年 -2005年 

  代表者 : 森本 賢一

   

  マイクロガスタービンを中核とする小型発電装置が環境低負荷を実現する高効率分散エネルギーシステムとして注目を集めている.種々のサイクル解析を通じて早期実用化のための技術課題が検討され,高性能なコンパクト熱交換器の開発の重要性が指摘されている.本研究では,隔壁により高温・低温流体を千鳥状に配置する対向流型熱交換器を対象とし,流路内の熱流動特性に対する詳細な熱流動解析を行った.従来,複雑形状流路内において等温加熱条件や等熱流束条件などの非現実的な温度境界条件が課されることが多いのに対し,本熱流動解析では,高温・低温場の温度連成を考慮した温度境界条件を適用し,隣接する流路間の伝熱特性を定量的に評価した.その結果,斜め波状壁を用いることにより層流熱交換器の伝熱・圧力損失特性を顕著に向上できることを示し,伝熱・圧力損失特性を向上させる観点から,2次流れによる伝熱促進効果を低圧力損失で発現させる新たな熱交換器形状を提案した.次に,近年の計算機性能の向上とともに急速に進展している随伴解析を用いた流体機器の形状最適化法を拡張し,局所の熱流動に基づいた熱交換器流路の形状最適設計手法を新たに構築した.斜め波状壁熱交換器への適用を通じて本形状最適化の有効性を検証し,流路形状・熱流動構造の最適化過程を明らかにした.本手法により斜め波状壁熱交換器の最大のj/f因子がさらに約4%向上し,本手法が有効に機能することが示された.今後,局所の熱流動に基づいた熱流体機器の最適設計を実現するためには,ハードウェアへの実装を想定し,より簡便な最適化アルゴリズムの開発が重要であると考えられる.

その他のリンク

researchmap

https://researchmap.jp/read0145628