プログラム

• 第1回マイクロ波化学編2022年7月1日開催開催済みオンサイト

  マイクロ波化学が創るカーボンニュートラル戦略：CAEが活躍する未来

  和田 雄二 先生

  東京工業大学 国際先駆研究機構 特任教授、同大学 名誉教授 日本学術振興会 産学協力委員会R024 電磁波励起反応場委員会 委員長

  日本政府は、2050年までに温室効果ガスの排出を全体としてゼロにする、カーボンニュートラルを目指すことを宣言しました。これは、温室効果ガスの排出量と吸収量を均衡させることを意味します。 これを実現する重要なストラトジーのひとつは、再生可能な電力を用いた産業の電化です。マイクロ波を利用する化学プロセスでは、これをストレートに実現することが可能なだけでなく、プロセスで消費されるエネルギー自体も最少化できます。そのシナリオを具体的な研究例をもとにお話しします。 加えて、マイクロ波化学では、プロセスへのエネルギー注入を電磁波の挙動の設計・制御を精密に行うことができ、そこではCAEが有用なツールとなります。この講演では理論的シミュレーションによるマイクロ波化学反応系設計の大きな可能性についても触れたいと思います。 オーディエンスの方々のそれぞれの技術開発、研究開発への有用な情報をお渡しできればと準備をいたします。

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• 第2回トライボロジー編2022年7月29日開催開催済みオンライン

  トライボCAE/機械システムの省エネ化に必要不可欠な摩擦摩耗シミュレーション

  前川 覚 先生

  名古屋工業大学 工学部 電気・機械工学専攻 機械工学分野 准教授

  ものづくりを支える基盤技術として重要な役割を果たしてきたトライボロジーですが、カーボンニュートラル、脱炭素化社会などがキーワードとなっている近年、機械システムの省エネ化に向けて更なる貢献が期待されています。
  接触面での力学的な変形場に加えて、熱や流体の流れ場、化学反応場などが摩擦や摩耗の大小を決める重要な因子となります。そのようなマルチフィジックスの場をシミュレーションするためにCOMSOL Multiphysicsはうってつけのツールです。
  本セミナーでは、トライボロジー問題におけるCOMSOL Multiphysicsの使用例やその可能性について紹介します。
  

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• 第3回CO2回収とリサイクル編2022年8月2日開催開催済みオンライン

  カーボンニュートラルを目指した二酸化炭素の回収・除去・利用に関する研究

  則永 行庸 先生

  名古屋大学　未来社会創造機構　脱炭素社会創造センター イノベーション部門 マテリアルイノベーション研究所 所長（センター長）
  同大学 大学院工学研究科化学システム工学専攻 先進化学工学システム 教授

  触媒関連のマルチスケール・シミュレーション技術のご紹介

  高岸 洋一 様

  株式会社コベルコ科研 技術本部 計算科学センター

  COMSOL Multiphysics®の脱炭素化学工学プロセスへの展開

  福川 真

  計測エンジニアリングシステム株式会社　技術部

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• 第4回トポロジー最適化編2022年10月7日開催開催済みハイブリッド

  トポロジー最適化で導き出すレドックスフロー電池の新しい流動場構造

  矢地 謙太郎 先生

  大阪大学 大学院工学研究科 機械工学専攻 助教

  カーボンニュートラルの実現に向け、自然エネルギーの効率的な活用が求められています。この背景のもと、レドックスフロー電池は次世代の大規模蓄電池として有望視されており、日本でも実証実験を含めた試験導入が進められています。
  他方、機械・航空・建築分野を中心に近年注目を集めているトポロジー最適化は、物理場の数値シミュレーションと数理最適化に基づき、構造物の最適な“形”を導き出す方法であり、人知の及ばない革新的な設計解を見出す可能性を秘めています。
  本セミナーでは、このトポロジー最適化の基礎的な話にはじまり、レドックスフロー電池のセル内部における流路パターン設計に応用した事例を紹介した上で、COMSOLを用いた具体的な実装方法について詳しく説明します。

  モノづくり・システムの設計最適化のためのマルチフィジックスシミュレーションの活用

  KESCO技術部

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• 第5回ファインセラミックス編2022年11月11日開催開催済みオンライン

  セラミックスのプロセスシミュレーション

  寺坂 宗太 様

  一般財団法人ファインセラミックスセンター(JFCC) 材料技術研究所　先進プロセス設計グループ 上級研究員

  セラミックス製品は、粉末冶金プロセスによって開発・製造されている。それらのプロセスは試行錯誤を繰り返すことで最適化されており、開発に時間とコストが必要である。そのため、サイバー空間を活用した支援が求められている。
  本講演では、セラミックスの成形から焼結までのプロセスにおける組織変化と形状変化について、離散要素法、モンテカルロ法、有限要素法を用いてシミュレーションする技術について発表する。

  セラミックス強度の有限要素解析―微視組織情報に基づくバルク強度のばらつきの予測―

  尾崎 伸吾 先生

  横浜国立大学工学研究院 システムの創生部門 教授

  セラミックスの脆性破壊は、製造プロセスにより生じる大小様々な欠陥を起点として生じる。そのため、例え同一ロットの製品であっても破壊強度はばらつきを呈する。
  本セミナーでは、セラミックス特有の強度のばらつきを材料内部の欠陥分布情報と関連付けて予測する有限要素解析手法について紹介する。本手法を用いることにより、ワイブル分布などの情報をコンピュータ上で高精度かつ短時間で取得でき、また材料・機械設計条件へとフィードバックできるようになる。

  ファインセラミックス設計のためのマルチフィジックスシミュレーションの活用

  KESCO技術部

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• 第6回地下貯留編2022年11月24日開催開催済みハイブリッド

  地熱資源開発やエネルギー生成後の副産物地下貯留に資する
  熱－水理－力学－化学連成数値シミュレーション

  緒方 奨 先生

  大阪大学　大学院工学研究科　地球総合工学専攻　社会基盤工学講座　地盤工学領域　助教

  地熱資源開発や二酸化炭素地中貯留・高レベル放射性廃棄物地層処分といった地下深部岩盤の利用・開発プロジェクトは低炭素社会及び地球環境保全を実現する上で非常に重要です。また、これらのプロジェクトを適切に実行するためには、高温・高圧環境であり流体流れや地化学反応も活発化する地下深部岩盤で展開される、複雑な熱－水理－力学－化学連成現象を数値解析により予め把握しておくことが不可欠です。
  本講演では、地下深部岩盤での熱－水理－力学－化学連成現象を記述する数値モデルとそれをCOMSOLに実装したマルチフィジックスシミュレーションの事例を紹介したいと思います。

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• 第7回太陽光からの水素生成編2023年6月7日開催開催済みオンライン

  太陽光から水素エネルギーまでのモデルベースシミュレーション

  太田 靖之 先生

  宮崎大学 工学部 准教授

  太陽光を含む再生可能エネルギーの利用拡大が進んでいます。その中で、太陽光（太陽電池）から得られた電力を貯蔵する方法として水素生成が挙げられます。
  本セミナーでは、実際の太陽光を用いた水素生成の実験結果より「太陽光モデル」「太陽電池モデル」「水電解モデル」を構築し、それらを用いたシミュレーションについて説明します。また、それらのモデルの活用方法や有限要素法の適用など説明します。

  水素生成プロセス設計のためのマルチフィジックスシミュレーションの活用

  福川 真

  計測エンジニアリングシステム株式会社　技術部

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• 第8回風力エネルギー編2023年6月20日開催開催済みハイブリッド

  COMSOLと風洞実験を活用する勾玉形風車（小型垂直軸風車）の開発

  吉岡 修哉 先生

  立命館大学 理工学部 機械工学科 准教授

  地産地消型の風力発電に用いる垂直軸風車である勾玉形（まがたまがた）風車の開発事例について紹介します。
  本セミナーでは、COMSOLによる勾玉形ブレード形状の基礎的な検討、風洞実験による風車出力の計測、COMSOLによる空気力発生メカニズムの確認、最適化手法を用いる性能向上について話題提供します。

  COMSOL Multiphysics®による回転機械の流体流れ

  伊佐 エスマトラ

  計測エンジニアリングシステム株式会社　技術部

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• 第9回電気化学編2023年9月28日開催開催済みハイブリッド

  リチウムイオン電池の高度設計へ向けた微小計測技術の応用と展開

  棟方 裕一 先生

  東京都立大学 大学院都市環境科学研究科　助教

  リチウムイオン電池は小型から大型機器まで広く使われ、エネルギー効率と持続可能性に貢献する重要な役割を果たしています。
  本セミナーでは、「微小計測技術を応用した電気化学パラメータの導出と展開」を中心に、二酸化炭素の排出削減へ向けたリチウムイオン電池の高度設計を解説します。

  次世代電池設計のためのマルチフィジックスシミュレーション

  福川 真

  計測エンジニアリングシステム株式会社　技術部

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• 第10回アンモニア、エネルギー貯蔵/送電技術編2023年10月18日開催開催済みオンライン

  カーボンニュートラル実現に向けた電力エネルギー概論

  全 俊豪 先生

  東京工業大学 工学院電気電子系　助教

  近年、カーボンニュートラルを実現するため取り組みは国、地方自治体、企業など様々なレベルで盛んにおこなわれています。電力エネルギーの分野では再生可能エネルギー発電を大量導入し、安定した電力システムを維持しながら脱炭素を目指しています。
  本講演ではカーボンニュートラル実現に向けて、現在よく研究されているアンモニアエネルギー貯蔵技術や高電圧直流送電(HVDC)について解説し、未来の電力エネルギーの全体像を掴んでいただければと思います。

  脱炭素化技術創出のためのマルチフィジックスシミュレーション

  福川 真

  計測エンジニアリングシステム株式会社　技術部

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• 第11回超電導編2024年7月3日開催開催済みオンライン

  カーボンニュートラル社会における超電導技術を用いた回転機の可能性

  寺尾 悠 先生

  東京大学 大学院新領域創成科学研究科 先端エネルギー工学専攻　助教

  本講演では、前半部分で超電導モータ研究の現状、後半に有限要素法解析を行う際に必要な「超電導解析モデル」の考え方や実装法に関して出来るだけ平易に解説していきます。

  COMSOL Multiphysics®を用いた、超電導技術設計のためのマルチフィジックス解析

  福川 真

  計測エンジニアリングシステム株式会社　技術部

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• 第12回食品加工・加熱調理編2024年7月30日開催開催済みオンライン

  食品加工・調理プロセスのカーボンニュートラル・最適化への足がかり－伝熱解析－

  村松 良樹 先生

  東京農業大学 地域環境科学部 教授

  本セミナーでは、これからはじめて伝熱学を学ぶ方や数値解析（シミュレーション）に取り組む方などを対象として、伝熱解析に関わる基本事項や伝熱の基礎理論を解説します。また、数値解析（シミュレーション）の基礎的事項・有用性や加熱調理や加熱殺菌に関する数値解析事例を、デモンストレーションを交えながら解説・紹介します。さらに、食品の伝熱解析に必要となる物性値（密度、比熱、熱伝導率、熱拡散率）の推算法なども紹介します。

  COMSOL Multiphysics®で作成したアプリ活用のためのデザイン提案

  KESCO技術部

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• 第13回蓄電池開発技術編2024年10月3日開催開催済みオンサイト

  資源的観点からの蓄電池技術開発の現状と将来展望

  八木 俊介 先生

  東京農業大学 生産技術研究所 助教授

  本講演では、BEV用リチウムイオン電池の概要を述べるとともに、それぞれの部材にどういった金属元素が使用されているかについて解説し、戦略的な資源確保の観点から、蓄電池技術開発の現状と将来展望を議論します。た、層状岩塩型構造を有する正極活物質のHigh-Ni化を目指す理由や、ニッケルやコバルトを含まないリン酸鉄リチウムを正極活物質に使用したリチウムイオン電池の最近の開発状況についても紹介します。

  COMSOL Multiphysics®によるリチウムイオン電池のシミュレーション

  佟 立柱

  計測エンジニアリングシステム株式会社　主席研究員

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