アカデミックプラザ

研究概要

CFD/CAEアプローチによるポストハーベストシステムの最適化
~コンピュータが支援する食の安全と品質保持技術~

研究機関名

九州大学 大学院 農学研究院 環境農学部門 生産環境科学講座 農産食料流通工学研究室

代表者

内野敏剛

本研究の主旨

本研究は細胞スケールから施設スケールに至るまでのCFD(CAEを含む)モデリングを実施し,諸特性の推算やシステムの最適化を行ったものである。各スケール系で起こる諸現象をマルチフィジックスモデルによって連成解析することで,ポストハーベスト工程におけるより現実的なシミュレーションを可能にしている。各スケール間での情報共有,例えば,細胞スケールで熱解析を行い,そこで得られた温度場データをナノスケールにおける細胞膜の動的挙動解析に生かすなど相互間の連成も期待される。本研究室が遂行中のマルチスケール・マルチフィジックスシミュレーション研究について,図1にその概略を示す。施設内温度を予測し,そこに置かれる青果物温度を知る,さらには青果物内部の局所的温度,個々の細胞温度,さらには温度に依存する膜の運動を連成して解くというのが本研究のイメージである.本研究発表では,CFD/CAEのポストハーベスト分野への応用について具体的事例を挙げて紹介する.すなわち,電磁波照射による農産物表面殺菌や青果物内部における熱・ガス拡散,細胞組織での熱移動,穀物の乾燥・吸水,青果物の混載輸送コンテナ内の温度・エチレン濃度分布の予測という多岐に亘るテーマについて詳しく紹介していく.

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