伊藤 公久 (イトウ キミヒサ)

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所属

理工学術院 基幹理工学部

職名

教授

兼担 【 表示 / 非表示

  • 理工学術院   大学院基幹理工学研究科

学内研究所等 【 表示 / 非表示

  • 2020年
    -
    2022年

    理工学術院総合研究所   兼任研究員

学歴 【 表示 / 非表示

  •  
    -
    1983年

    東京大学   工学系研究科   金属工学  

  •  
    -
    1983年

    東京大学   工学系研究科   金属工学  

  •  
    -
    1978年

    東京大学   工学部   金属工学科  

学位 【 表示 / 非表示

  • The University of Tokyo   (BLANK)

  • 東京大学   工学修士

  • The University of Tokyo   (BLANK)

  • 東京大学   工学博士

経歴 【 表示 / 非表示

  • 1991年
    -
    1996年

    早稲田大学助教授

  • 1996年
    -
     

    早稲田大学教授

  • 1983年
    -
    1991年

    東北大学助手

  • 1986年
    -
    1988年

    カーネギー・メロン大学 博士研究員

所属学協会 【 表示 / 非表示

  •  
     
     

    日本鋳造工学会

  •  
     
     

    資源素材学会

  •  
     
     

    ISS of AIME

  •  
     
     

    日本金属学会

  •  
     
     

    環境資源学会

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研究分野 【 表示 / 非表示

  • 地球資源工学、エネルギー学

  • 金属生産、資源生産

  • 数理物理、物性基礎

  • 基礎物理化学

研究キーワード 【 表示 / 非表示

  • 数理物質工学

論文 【 表示 / 非表示

  • The Estimation of Structural Properties for Molten CaO–CaF2–SiO2 System by Molecular Dynamics Simulations

    Tsuyoshi Asada, Yoshiki Yamada, Kimihisa Ito

    ISIJ International   48   120 - 122  2008年02月  [査読有り]

  • Fe-Si-P合金とカルシウムフェライトとの反応

    CAMPISIJ/日本鉄鋼協会   19   654 - 656  2006年09月

  • 分子動力学法によるCaO-CaF2-SiO2系の融体構造および物性値の計算

    CAMPISIJ/日本鉄鋼協会   20   832  2006年09月

  • Physical Chemistry of Slag-Metal Reaction in Hot Metal Pretreatment

    Proceedings of The Asia Steel International Conference 2006     62 - 65  2006年05月

  • The evaluation of the mixing properties of the mechanically stirred cylindrical vessel

    Kimihisa Ito, Norihiro Yamamoto, Seiichiro Kuranaga

    ISIJ INTERNATIONAL   46 ( 12 ) 1791 - 1794  2006年  [査読有り]

     概要を見る

    The effect of baffles on the mixing of bath liquid and solid particles was investigated using a water model for the mechanically stirred vessel. The baffle whose width is 1/10 of the vessel diameter was enough to enhance the liquid-particles mixing. The LDV measurement showed the formation of the unsteady vertical flow by the baffle. The concept of information entropy was introduced for the evaluation of the mixing properties of the reactor. The vessel was divided into 35 regions and the transition probability for each region was estimated from the velocity profiles obtained from the LDV measurement. The complete mixing time was predicted by the calculation and compared with the observations.

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受賞 【 表示 / 非表示

  • 西山記念賞

    1998年04月  

  • 村上記念研究奨励賞

    1991年10月  

  • ジョン・チップマン賞

    1991年04月  

共同研究・競争的資金等の研究課題 【 表示 / 非表示

  • 高温反応プロセス解析のためのマルチフェーズ熱流体シミュレータの開発

    研究期間:

    2017年04月
    -
    2020年03月
     

     概要を見る

    数値流体力学の代表的なLagrange的手法の一つであるSPH法を用いて,熱流体解析シミュレータの開発を行い,以下の成果を挙げた。1) XSPH法を導入した気液混相流のシミュレーションプログラムを完成させ,水中を上昇する気泡形状の予測および浴表面への高速ガスジェット吹付シミュレーションを実施するとともに,実験による検証を行った。最終年度では,さらに伝熱や膨張を考慮したモデルを作成した。2) 流体プログラムに伝熱及び化学反応を連成させることで,溶融鉄浴中に打ち込まれた炭酸塩の熱分解シミュレーションを行った。まず,熱伝導方程式とStefan-Boltzmannの式をSPH法の解析コードへ実装し,解析解との比較を行うことで十分な精度を持つことを確認した。その後,フラックス球が鉄浴へと打ち込まれる際の挙動を計算し,時間変化する内部温度分布を追跡し,分解速度式を導入して計算を行った。さらに最終年度では,界面熱抵抗を導入したモデルを作成し,より実際に近い条件でのシミュレーションを可能にした。3) 凝固析出を伴う非ニュートン流体の解析プログラムを開発し,溶融スラグの顕熱回収プロセスのシミュレーションを行った。脱炭スラグの平衡状態図から固相率を概算し,双ロール式スラグ連続凝固プロセスにおけるスラグの凝固及び流動の予測を行い,最終年度には,界面熱抵抗を考慮したモデルの改良を行って,実機と良い一致を見た。4) 最終年度には回転剛体の打ち込みシミュレーションプログラムの開発を新たに開発し,水モデル実験の再現を行うことができた。5) 新たに固体の液体への溶解シミュレータを開発して,水モデル実験との比較を行った。以上1)から5)のシミュレーションによって得られた速度論パラメータを用いて,実プロセスの解析に資するべく,脱りんシミュレータの改良を行った

  • ハミルトニアンに基づく粒子法の非平衡統計力学的理論に関する研究

    研究期間:

    2011年04月
    -
    2015年03月
     

     概要を見る

    非平衡熱力学の一つの理論的枠組みとして提唱されているGENERICと呼ばれる定式化に基づいて粒子法を構成することを試みた。具体的には流れのオイラー記述に対するポアソン括弧に基づく粒子法と呼べるような計算アルゴリズムを考案し検査計算を行った。また二次元渦度方程式をGENERICの枠組みで定式化し離散変分法を用いて離散化することによって、運動エネルギーとエンストロフィーが非粘性のときには正確に保存し、粘性がある場合には正しく散逸するような数値計算手法を開発した

  • ナノ粒子添加による超高度金属材料の創成

    新技術開発研究(2003年〜2004年は産学連携、2005年からは社会連携に種別名称変更)

    研究期間:

    2000年
    -
    2004年
     

  • アルミニウムからのZn除去

    研究期間:

    1999年
    -
    2001年
     

  • 環境調和型製鉄プロセス

    研究期間:

    1996年
    -
    2000年
     

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特定課題研究 【 表示 / 非表示

  • 製鉄プロセスにおける未利用顕熱回収プロセス構築のための非Newton熱流体シミュレータの開発

    2018年  

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    鉄鋼産業のCO2排出量は我が国全体の13%を占めている。この大量のCO2削減のため、高温のエネルギーを持つ製鋼スラグからの顕熱回収プロセスの開発は重要である。プロセスの最大の問題は、凝固の進行に伴う固相率の増加によって非ニュートン流体の挙動を示す製鋼スラグの流動性予測とその制御である。本研究では自由界面の変形予測に適したSPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)法に擬塑性流体およびビンガム流体の粘性モデルを導入した流体シミュレータを開発し、スラグ-冷却ロール間の界面熱抵抗を考慮した伝熱プログラムを連成することで、プロセスシミュレータを完成させ、パイロットスケールでの試験結果と良い一致を見た。

  • 高温反応プロセス解析のためのマルチフェーズ熱流体シミュレータの開発

    2017年  

     概要を見る

    数値流体力学の代表的なLagrange手法の一つであるSPH法を用いて、熱流体解析プログラムの開発を行った。本年度は、高速GPGPU(P-100)を3基導入し、高速かつ大規模な計算が可能となった。主たる成果は以下の通りである。① XSPH法を導入した気液混相流の詳細シミュレーションに成功し、上昇気泡の形状予測や高速ガスジェット吹付による液面変動の再現が可能となった。②流体プログラムに伝熱及び化学反応を連成させることで、溶融鉄浴中に打ち込まれた炭酸塩の熱分解シミュレーションを行い、焼成条件の効果を予測した。③ 凝固析出を伴う高粘性混相流の解析プログラムを開発し、溶融スラグの顕熱回収プロセスのシミュレーションを行い、実機と良い一致を見た。

 

現在担当している科目 【 表示 / 非表示

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