1994 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
06452068
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
|
| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
|---|
Principal Investigator |
高木 隆司 東京農工大学, 工学部, 教授 (80015065)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
甲田 精宏 東京農工大学, 工学部, 助教授 (60015039)
佐野 理 東京農工大学, 工学部, 助教授 (80126292)
|
|---|
| Keywords | 流動層 / 粒子クラスター / 圧力差変動 / 1 / fゆらぎ |
|---|
| Research Abstract |
平成6年度は、流動層を実現させる水路を作成した。この水路の特性は満足すべきものであった。その中に100-180個の粒子をいれ、水流を与えて流動層をビデオカメラで観察した。さらに、微差圧センサーを用いて圧力差を測定し、そのスペクトルを求めた。その結果、以下のようなことが分かった。
・圧力差変動は、10^<-2>から1Hzの間で、1/f^2の挙動をしていた。同時に、粒子配置の乱雑な変動をビデオカメラで撮影したところ、空隙の生成や消滅、流れ方向へのチャネリングの発生等が見られた。これが、圧力の変動の原因と思われる。
・粒子の平均クラスターサイズを、ビデオ画像を取り込み、画像処理をおこなって測定したところ、ほぼ1/f^<1.5>という変動が見られた。なお、ビデオ画像内で粒子同士が接触しているかどうかの判定が、照明装置やその配置に依存することが分かった。したがって、精密な測定には、この点を考慮する必要があることがわかった。
・粒子クラスターの変動スペクトルを、矩形波の重ね合わせによって近似し、理論的にスペクトルを求めたところクラスターのサイズとその寿命の間にべき法則を仮定すると、実験で求めたスペクトルの傾きが得られることがわかった。このことから、クラスターの生成分裂の仕組みが、圧力変動とクラスターサイズ変動の両方に関係することが分かる。
以上から、流動層における個々の粒子の挙動と、全体的な凝集の相関がかなり分かったと言える。
|
-
[Publications] A.Tanaka & R.Takaki: "Analysis of a pipe flow with free surface Part 1 Numerical Simulation" Fluid Dynamic Research. 13. 229-247 (1994)
-
[Publications] A.Tanaka & R.Takaki: "Analysis of a pipe flow with free surface Part 2 Theoretical Analysis and Experiment" Fluid Dynamic Research. 13. 249-260 (1994)
-
[Publications] N.Watanabe,K.Kutsumi & O.Sano: "Swface Tension Driven Random Motion of a Mercury Drop in HNO_3 and K_2Cr_2O_7 Solution" J.Phys.Soc.Jpn.63. 2955-2963 (1994)
-
[Publications] O.Sano: "Formation and Transition of Patterns in Tnermal Convection" Research of Pattern Formation (ed.R.Takagi). 265-288 (1994)
-
[Publications] R.Takaki (editor): "Research of Pattern Formation" KTK Scientific Publishers,Tokyo, 590 (1994)
-
[Publications] 高木隆司: "まぜこぜを科学する" 裳華房, 107 (1994)
