茨城大学
工学部
機械工学科

教授

稲垣 照美

イナガキ テルミ
INAGAKI Terumi

学位

  1. 博士(工学) 東京大学 1991/07

教育・研究活動状況

熱工学、伝熱工学、流体工学、赤外線工学、バイオ計測、非破壊診断,環境工学

研究分野

  1. 熱工学
  2. 赤外線工学
  3. 流体工学
  4. 環境工学

研究キーワード

  1. 熱工学,流体工学,環境工学,赤外線工学,伝熱工学,感性工学,非破壊検査,熱流体の数値シミュレーション,自然エネルギー,乱流と数理モデル,相変化潜熱蓄熱,熱物性,生体熱計測,生物計測,可視化情報処理

研究テーマ

  1. 浮力対流の乱流輸送機構およびそのモデリングに関する研究 1986-2006
  2. 赤外線を利用した非破壊診断手法の確立とその評価に関する研究 1995-2005
  3. 赤外線による生物情報計測と環境設計に関する研究 2001-2006
  4. 赤外線による地雷探査の研究 1995-2007
  5. 福祉機器開発を志向したホタルの光と人の感性に関する研究 1999-2007
  6. 赤外線リモートセンシングによる伝熱計測 1993-2010
  7. 外断熱建築構造物の熱流体力学的な特性評価・解析 2004-2005
  8. 赤外線多色放射温度計の開発 2005-2007
  9. ネイチャー・テクノロジーを援用したサステイナブルな環境空間の研究・開発 ネイチャー・テクノロジーを援用したサステイナブルな環境空間を研究し、生物機能を応用して地球温暖化を防止する技術の開発 2007/04-2012/03
  10. 潜熱蓄熱型相変化物質の熱物性及び伝熱特性に関する研究 潜熱蓄熱型相変化物質の熱物性及び伝熱特性に関する研究 2009/04-現在
  11. グリーンエネルギーとしての潜熱蓄熱と熱輸送システムに関する基礎的研究 グリーンエネルギーとしての潜熱蓄熱と熱輸送システムに関する基礎的研究 2009/04-現在
  12. 高出力レーザーPIVによる水圏環境制御用マイクロバブルの物理化学特性の解明と教材化に関する研究 高出力レーザーPIVによる水圏環境制御用マイクロバブルの物理化学特性の解明と教材化に関する研究 2009/04-現在
  13. 自然の色香と人の感性に関する研究 自然の色香と人の感性に関する研究 2009/04-現在
  14. カーボンナノチューブ分散流体の物理化学特性と高性能熱交換器への応用に関する研究 カーボンナノチューブ分散流体の物理化学特性と高性能熱交換器への応用に関する研究 2011/04-現在
  15. 熱物性の高精度定量計測と国際基準としての不確かさ解析に関する基礎的研究 熱物性の高精度定量計測と国際基準としての不確かさ解析に関する基礎的研究 2011/04-現在
  16. 原子力緊急事故時における格納容器や原子炉の健全性推定へ向けた赤外線応用に関する研究 原子力緊急事故時における格納容器や原子炉の健全性推定へ向けた赤外線応用に関する研究 2011/04-現在
  17. 極低線量の放射性物質による食品・環境影響評価と汚染実態の解明に関する研究 極低線量の放射性物質による食品・環境影響評価と汚染実態の解明に関する研究 2011/04-現在

共同・受託研究希望テーマ

  1. 赤外線応用工学 (キーワード) 赤外線非破壊検査,赤外線センシング,温度計測,赤外線分光計測 産学連携等、民間を含む他機関等との共同研究を希望 技術相談,受託研究,共同研究
  2. 乱流熱伝達 (キーワード) 乱流モデリング,乱流輸送現象,伝熱促進 産学連携等、民間を含む他機関等との共同研究を希望 技術相談,受託研究,共同研究
  3. 伝熱問題一般 (キーワード) 伝熱促進、輸送現象、熱工学問題,相変化蓄熱 産学連携等、民間を含む他機関等との共同研究を希望 技術相談,受託研究,共同研究,その他
  4. 環境影響評価 大学等の研究機関との共同研究を希望

競争的資金等の研究課題

  1. 熱交換器の性能評価について 科研費以外 日立市 HITSを経由した前野商事との共同研究(評価研究)締結 2015/09/01-2016/03/31 熱回収型新型熱交換器の性能評価について,実機を設計・製作して実験的に解析する.
  2. 茨城県北部地域における放射能汚染の地理的動態調査と環境影響評価 科研費以外 平成27年度茨城大学地域復興プロジェクト 2015/07/01-2016/03/31 大震災を起源とする甚大な原子力災害は,放射性物質による深刻な環境汚染を引き起こし,環境へ計り知れない影響を及ぼしている.申請者は,目前で生起している環境問題を将来へ向けて継続的に調査・解明すべき課題であると捉え,研究グループの専門領域(環境工学・熱流体工学)と地域の医師なども参画するネットワークや地域の高等学校科学部の生徒活動を活かして本申請課題を企画した.ここでは,極低線量の放射線被曝地域(日立市や水戸市周辺)における河川土壌に含有する放射性物質の地理的動態調査と環境影響評価について新たな展開を図る.将来に亘り極低線量被曝を受け続ける地域は東日本の広範囲を占め,今後,これらの地域では環境へ特段の科学的・医学的配慮がなされることはないであろう.しかしながら,極低線量被爆が人体や環境へ及ぼす影響の解明は,安全・安心な社会を構築するためにも,継続的な環境計測を通じてデータを蓄積する以外に手立てはないと考えられる.極低線量の放射線被曝地域とは言え,地域分散型の考察やデータベースの構築が必要不可欠である. 一方,本申請課題では工学部機械工学科環境熱流体エネルギー工学研究室4年の機械工学ゼミナールⅡ(必修科目)における環境工学教育の一環として展開するとともに,地域貢献・連携の一環として智学館中等教育学校科学部や日立第一高等学校科学部と提携しながら理科学教育教材の提供(計測手法を含む)や地域進学校への本学広報の一翼を担う.将来の地域社会をリードする世代には放射能汚染問題が今後何十年にも亘って向き合って行かなければならない大変重要な課題でもある.また,原子力大国となった以上,原子力発電システムの維持・管理技術だけではなく,廃炉問題にいずれは直面する.ここでは,大震災を起源とする甚大な原子力災害を契機として理科学の面白さや環境問題により深い関心を持ち,将来は環境問題に携わる技術者や研究者になることを希求する世代の養成にも配慮する.
  3. 傾斜計測装置に影響を及ぼす夏場の温度上昇対策の研究 科研費以外 企業からの共同研究費 2015/07/01-2015/08/31 小型傾斜計測装置について,傾斜計測装置に影響を及ぼす夏場の温度上昇対策の研究を実施した.
  4. 低位熱エネルギー回収向け多段型相変化蓄熱熱交換システムの開発と熱輸送機構の解明 科研費 基盤研究(C)一般 日本学術振興会 日本学術振興会科学研究費 2015/04/01-2018/03/31 申請研究は,「低位熱エネルギー回収向け多段型相変化蓄熱熱交換システムの開発と熱輸送機構の解明」とである.このシステムでは,工業的に広く利用されている排熱温度域よりもさらに低温度域の未利用低位熱エネルギーまでの有効利用を志向している.計画している研究は以下の三つの要素から構成され,それらは①「専用蓄熱媒体の熱・物理・化学的特性の解明」,②「多段型相変化蓄熱熱交換システムの構築と評価」及び③「蓄熱熱交換システム内部の伝熱・流動現象の解明」である.したがって,申請課題では,蓄熱媒体の最適化と熱物性を同定するとともに,相変化蓄熱に付随する諸熱流動現象を実験と数値シミュレーションの両面から解明しながら,環境志向の家庭用多段型相変化蓄熱熱交換システムの設計指針の確立を目指す.
  5. 茨城県北部地域における放射能汚染の地理的動態調査と環境影響評価 科研費以外 茨城大学 平成26年度茨城大学地域復興プロジェクト 2014/07/01-2015/03/31 大震災を起源とする甚大な原子力災害は,放射性物質による深刻な環境汚染を引き起こし,環境へ計り知れない影響を及ぼしている.申請者は,目前で生起している環境問題を将来へ向けて継続的に調査・解明すべき課題であると捉え,研究グループの専門領域(環境工学・熱流体工学)と地域の医師なども参画するネットワークや地域の高等学校科学部の生徒活動を活かして本申請課題を企画した.ここでは,極低線量の放射線被曝地域(日立市や水戸市周辺)における河川土壌に含有する放射性物質の地理的動態調査と環境影響評価について新たな展開を図る.将来に亘り極低線量被曝を受け続ける地域は東日本の広範囲を占め,今後,これらの地域では環境へ特段の科学的・医学的配慮がなされることはないであろう.しかしながら,極低線量被爆が人体や環境へ及ぼす影響の解明は,安全・安心な社会を構築するためにも,継続的な環境計測を通じてデータを蓄積する以外に手立てはないと考えられる.極低線量の放射線被曝地域とは言え,地域分散型の考察やデータベースの構築が必要不可欠である. 一方,本申請課題では工学部機械工学科環境熱流体エネルギー工学研究室4年の機械工学ゼミナールⅡ(必修科目)における環境工学教育の一環として展開するとともに,地域貢献・連携の一環として智学館中等教育学校科学部や日立第一高等学校科学部と提携しながら理科学教育教材の提供(計測手法を含む)や地域進学校への本学広報の一翼を担う.将来の地域社会をリードする世代には放射能汚染問題が今後何十年にも亘って向き合って行かなければならない大変重要な課題でもある.また,原子力大国となった以上,原子力発電システムの維持・管理技術だけではなく,廃炉問題にいずれは直面する.ここでは,大震災を起源とする甚大な原子力災害を契機として理科学の面白さや環境問題により深い関心を持ち,将来は環境問題に携わる技術者や研究者になることを希求する世代の養成にも配慮する.

著書

  1. 遮熱・断熱材料 稲垣照美 株式会社 技術情報協会             2015/07/31 第6節 「遮熱塗料を施工した通気層付き外断熱建築構造物の評価と赤外線計測」について執筆した.
  2. 2007年度版 共同研究実施ガイド 日本機械学会編集 日本機械学会 2008/03/31 共同研究の実施事例について記述した。
  3. ネイチャーテクノロジーに係る産業公害防止技術・事業可能性調査 旭リサーチセンター 2007/03/20 ホタルを活用したネイチャーテクノロジーの研究・開発
  4. 赤外線サーモグラフィーによる設備診断・非破壊評価ハンドブック 稲垣照美 (社)日本非破壊協会 2004/06
  5. -HANDBOOK of NONDESTRUCTIVE TESTING(Third Edition)-The 6th Chapter ; Errors in Infrared Thermography-(共著) T. Inagaki and K. Kurokawa The American Society for Nondestructive Testing 2001 Chapter 6 Errors in Infrared Thermography Parts 1 Sources of Errors Parts 2 Calculation and Evaluation of Errors Parts 3 Statistical Processing of Errors Chapter 8 Noncontact Sensors for Infrared and Thermal Testing Parts 4 Multicolor Radiometry near Ambient Temperature

論文

  1. 研究論文(学術雑誌) 共著 VISUALIZATION ON CO2 SEQUESTRATION VIA FORMING CLATHRATE HYDRATE IN SEDIMENTS Yanrong Li, Satoshi Someya and Terumi Inagaki Journal of Flow Visualization and Image Processing Begell House 24 2017 10.1615/JFlowVisImageProc.2017019176 CO2 gas clathrate hydrate can be formed in the sediments under the sea-bed, resulting in the artificial impermeable roofed-layer. The large quantities of liquid CO2 can be sequestrated under the layer. In this study, visualization on CO2 sequestration into model sediments of glass beads with the clathrate hydrate was carried out. The stability and sealing properties of CO2 hydrate layer was experimentally investigated and visualized for the estimation of the sealing ability and for the environmental assessment.
  2. 研究論文(学術雑誌) 共著 マグネタイト/フェライト系磁性流体を作動流体とした開放型矩形容器内自然対流の鉛直磁場下における熱輸送機構―赤外線サー モグラフィによる自由界面温度場の可視化 ― 稲垣照美, 李艶栄, 時田貴成, 糸賀裕哉 可視化情報学会論文集 可視化情報学会 37/ 5, 11-20 2017 10.3154/tvsj.37.11 したがって,本研究では,マグネタイト系磁性流体と感温磁化を有するフェライト系磁性流体を作動流体とした「鉛直磁場作用下における開放型水平矩形容器内自然対流の熱輸送機構」について実験的な検討を加えることにした.ここでは,特性の異なる2種類の磁性流体を一端に自由界面を有する矩形容器内に充填し,赤外線サーモグラフィーを用いて容器内および自由界面に励起される伝熱・流動現象を可視化しながら鉛直磁場が自然対流熱伝達へ及ぼす影響について考察を加えた.
  3. 研究論文(学術雑誌) 共著 Performance Characteristics of Axial Flow Hydraulic Turbine with a Collection Device in Free Surface Flow Field Yasuyuki Nishi, Genki Sato, Daishi Shiohara, Terumi Inagaki and Norio Kikuchi Renewable Energy Elsevier Ltd. 112, 53-62 2017 10.1016/j.renene.2017.04.047 We have developed an axial flow hydraulic turbine having a collection device that increases the output power by collecting the water flow and increasing its speed; however, in the flow field of this open channel-installed hydraulic turbine, the flow speed and water depth upstream change due to the resistance of the hydraulic turbine itself; also, the flow field contains a free surface that is highly complex. The purpose of this study is to reveal the performance characteristics of the hydraulic turbine in a free surface flow field. For this purpose, we performed a multiphase flow analysis that takes the performance characteristics and the free surface into account and a single-phase flow analysis that does not consider the free surface. It was found that the maximum power coefficient obtained by the multiphase flow analysis was significantly higher than that obtained by the single-phase flow analysis for the same reference flow speed.
  4. 研究論文(学術雑誌) 共著 鉛直磁場下におけるフェライト系磁性流体の熱物性と水平密閉矩形容器内の自然対流熱伝達 稲垣 照美・糸賀 裕哉・李 艶栄・山内 紀子 化学工学論文集 掲載決定 2017 本研究は,フェライト系磁性流体の鉛直磁場下における熱物性を定量評価し,その熱輸送プロセスとしての水平密閉矩形容器内自然対流の伝熱特性を実験的に検討したものである.すなわち,実測した熱物性値に基づいて水平密閉矩形容器内自然対流の熱伝達率を再整理することで,従来から提案されている伝熱相関式と比較・検証しながら自然対流の伝熱特性を解明することにした.その結果,鉛直磁場下における磁性流体の熱物性値に対する温度依存性を評価するともに,熱輸送プロセスに必要不可欠な伝熱データベースを提示することができた.また,本研究で新たに実測した熱物性値を適用することにより,計測した鉛直磁場下における自然対流の熱伝達率が先に提案されている水平密閉矩形容器内自然対流熱伝達に関する伝熱相関式よりも促進する現象を呈することが明らかになった.
  5. 研究論文(学術雑誌) 共著 Performance and Flow Field of a Gravitation Vortex Type Water Turbine Yasuyuki Nishi and Terumi Inagaki International Journal of Rotating Machinery Hindawi Publishing Corporation 2017, 1-11 2017 10.1155/2017/2610508 A gravitation vortex type water turbine, which mainly comprises a runner and a tank, generates electricity by introducing a flow of water into the tank and using the gravitation vortex generated when the water drains from the bottom of the tank. This water turbine is capable of generating electricity using a low head and a low flow rate with relatively simple structure.However, because its flow field has a free surface, this water turbine is extremely complicated, and thus its relevance to performance for the generation of electricity has not been clarified. This study aims to clarify the performance and flow field of a gravitation vortex type water turbine. We conducted experiments and numerical analysis, taking the free surface into consideration. As a result, the experimental and computational values of the torque, turbine output, turbine efficiency, and effective head agreed with one another.The performance of this water turbine can be predicted by this analysis. It has been shown that when the rotational speed increases at the runner inlet, the forward flow area expands. However, when the air area decreases, the backward flow area also expands.

研究発表

  1. ポスター発表 Geographic Survey and Environmental Assessment of Radioactive Contamination in North Area of Ibaraki Prefecture Ibaraki Univ.-IRSN joint symposium for environmental radioactivity studies on the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident 2016/11/10 Geographic Survey and Environmental Assessment of Radioactive Contamination in North Area of Ibaraki Prefecture

芸術活動、建築作品等

  1. 教材 共同 日立市のホタル(冊子体) 2016/04/01-現在 環境を創る日立市民会議(理事:稲垣照美)の有志メンバーと協力して,「日立市のホタル(冊子体)」を作成し,記者発表とともに,これを広く市民へ配布する.
  2. その他 共同 茨城大学重点研究プロジェクト「人の暮らしを豊かにするライフサポート科学の創成」ライフサポート科学教育研究センター報告書:「環境・震災対応型自然流体エネルギー利用機器の開発研究」 2013/02/28-2013/02/28 本プロジェクトでは,震災などの緊急時にもエネルギーステーションとして対応可能な環境志向の開水路用水車や小型風車を新たに提案し,開放型回流水槽や大型風洞を用いた実験および数値解析により,その設計指針を確立することを目的としている.ここでは,本プロジェクトにおいて先行して研究を推進してきた下掛け式クロスフロー水車について,その性能と内部流れを実験および数値解析により調査した結果を報告する.
  3. その他 共同 日立市における放射能汚染の地理的動態と原子力代替自然流体エネルギーを活用した理科学教育の地域実践(平成24年度 茨城大学戦略的地域連携プロジェクト支援) 2012/07/25-2012/07/25
  4. その他 単独 ホタルの光の波長計測 2012/06/23-2012/06/23 日立市奥日立きららの里において開催されたホタル観賞会において,ホタルの光の波長計測を実施した.
  5. その他 共同 茨城大学重点研究プロジェクト「人の暮らしを豊かにするライフサポート科学の創成」ライフサポート科学教育研究センター報告書:「環境重視型ナノ・ピコ水力発電システムの開発と地域水圏環境の保全へ向けた取り組み」 2012/02/14-現在

知的財産権

  1. 特許 非接触表面温度測定法
  2. 特許 表面温度測定法及び表面温度測定装置 特願2007-138399 2007/05/24
  3. 特許 バーチャルオーロライルミネーションシステム 特願2006-226253 2006/08/23
  4. 特許 埋設地雷の有無判別方法 特願2004-3774 2004/01/09 特開2005-195287
  5. 特許 バイオイルミネーション・サウンド相互変換システム及び方法、並びにそのプログラム 特願2003-18502 2003/01/28 特開2004-229701

受賞

  1. 化学工学論文優秀論文賞 相変化蓄熱媒体の熱物性と水平密閉矩形容器内の自然対流熱伝達―脂肪酸― 2017/09/21 本研究は,相変化蓄熱媒体の一種である脂肪酸の液相状態における熱物性を評価し,その熱輸送プロセスとしての水平密閉矩形容器内自然対流の伝熱特性を実験的に検討したものである.ここでは,実使用形態に合わせた熱輸送プロセスに必要不可欠な伝熱データベースの充実を図るために,これまで著者らが構築した信頼性の高い熱物性計測システムを援用しながら脂肪酸の熱物性値とその温度依存性を定量的に同定するとともに,未解明な熱輸送機構について考察を進めた.すなわち,実測した熱物性値に基づいて水平密閉矩形容器内自然対流の熱伝達率を再整理することで,従来から提案されている伝熱相関式と比較・検証しながら液相状態下の自然対流の伝熱特性を解明した.その結果,新たに実測した熱物性値を適用した結果は,同定した熱物性値の有効性を示唆するものである.
  2. 第12回茨城大学国際学生会議(ISCIU12) BEST POSTER AWARD 2016/12/26 被推薦者白土淳子は,12月17,18日に開催された第12回茨城大学国際学生会議(ISCIU12)に参加し,「Visualization of Kansei Information Acquired from Natural Colors and Consideration onComparative Kansei Between Foreign Cultures」と題する研究発表を実施した.その結果,発表内容とプレゼンテーション資料のデザイン性が評価されてBEST POSTER AWARDを受賞した.
  3. 可視化情報全国講演会(日立2016)ベストプレゼンテーション賞 自由表面流れ場における集水装置を有する軸流水車の後流特性 2016/10 自由表面流れ場における集水装置を有する軸流水車の後流特性
  4. 可視化情報全国講演会(日立2016)ベストプレゼンテーション賞 流量変化が重力渦式水車の流れ場に及ぼす影響 2016/10 流量変化が重力渦式水車の流れ場に及ぼす影響
  5. 第76回北見講演会若手優秀講演賞 下掛け式クロスフロー水車の流量変化時の性能分析 2016/09 開水路における軸流水車の性能特性と流れ場

担当授業科目

  1. 複雑系システム科学特別実習
  2. 機械工学ゼミナールⅡ
  3. 流体力学演習
  4. 機械工学特別実験Ⅰ
  5. 伝熱工学特論Ⅱ

教育実績

  1. JABEE 2006/04/01-現在 JABEE評価.受審へ向けた環境整備と継続的な教育改善の実施

教科書・教材

  1. 赤外線サーモグラフィによる設備診断・非破壊評価ハンドブック(日本非破壊検査協会) 2004/06 赤外線非破壊検査において、赤外線計測や赤外線センサに関わる技術的な諸項目について、伝熱計測や多色放射温度計を中心に解説した。
  2. Handbook of nondestructive testing (3rd Edition)(The American Society for Nondestructive Testing) 2001/03 赤外線非破壊検査において、赤外線計測や赤外線センサに関わる技術的な諸項目について、これまでの知見に基づいて解説した。
  3. リモートセンシング熱イメージ法(コロナ社) 1995/06 赤外線熱イメージ法の基礎と応用について総合的に解説を加えた。

社会貢献活動

  1. 出前授業 2017/10/26-2017/10/26 出前授業 「エネルギーの多様性」 を実施するとともに,本学の入試関連情報を伝達した.
  2. エコフェスひたち2017 2017/07/22-2017/07/22 エコフェスひたち2015において、風車のペーパークラフトを出展した。
  3. 第16回青少年のための科学の祭典日立大会 2016/11/27-2016/11/27 第16回青少年のための科学の祭典日立大会に参加し,子供向けの風力発電に関する学習教材を展示・発表・製作体験を実施する.
  4. 出前授業 2016/10/27-2016/10/27 出前授業 「伝熱科学入門」 を実施するとともに,本学の入試関連情報を伝達した.
  5. 出前授業 2016/10/21-2016/10/21 出前授業 「伝熱科学入門」 を実施するとともに,本学の入試関連情報を伝達した.

所属学協会

  1. 日本感性工学会
  2. 化学工学会
  3. 可視化情報学会
  4. 日本伝熱学会
  5. 日本機械学会

委員歴

  1. 可視化情報学会 代議員 2017/06/01-2019/05/31
  2. 可視化情報学会 可視化情報全国講演会(日立 2016)実行委員長 2015/06/01-2016/10/31
  3. 可視化情報学会 学術誌編集委員会委員 2009/04/01-2010/03/31
  4. 日本機械学会 関東支部第15期商議員 2008/04-2009/03
  5. 日本機械学会 関東第14期商議員 2007/04-2008/03