• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2019 Fiscal Year Annual Research Report

オンデマンド型高粘度機能性液体塗布システムの開発

Research Project

Project/Area Number 17J06711
Research InstitutionTokyo University of Agriculture and Technology

Principal Investigator

大貫 甫  東京農工大学, 大学院工学府, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2020-03-31
Keywords流体力学 / 高粘度 / ピンチオフ / 非ニュートン
Outline of Annual Research Achievements

本年度は,二年目の課題であった「高粘度液滴量の制御」に注力した.液滴量は印刷物のクオリティを決定する重要なパラメータである.本研究では,射出された液体ジェットが千切れる(ピンチオフ)過程に着目した.飛翔する液体(液糸)のサイズに着目し,液糸の長さおよび粘度をパラメータとした液糸のピンチオフの有無を実験および数値計算を用いて調査した.その結果,液糸の長さによって液糸のピンチオフの有無が決定されることを示した.さらに,液糸の長さを代表長さとした無次元数(オーネゾルゲ数)により,ピンチオフの有無を記述可能であることを示唆した.加えて先細形状を有する液体ジェットにおいて国際共同研究を実施し,ジェットの生成から液滴形成までを記述可能な非粘性モデルを提案した.これより,先端から千切れる液滴のサイズおよび速度を予測できた.
さらに三年目の研究計画である「非ニュートン流体を用いた液滴射出・機能性液滴塗布」に関する実験を行なった.本年度では,非ニュートン性の中でも粘弾性液体を用い,粘弾性が液体ジェットの生成過程を,高速度カメラを用いて調査した.その結果,粘弾性液体を用いた場合,液体ジェット生成直後の速度はニュートン性流体に比べて速くなることがわかった.その後,粘弾性液体ジェットは急激に減速し,初期界面側へ引き戻されることを発見した.これに関して,粘弾性を考慮した物理モデルを導出し実験と良い一致を得た.さらに本技術の応用先拡大を図り,動物の血液と固体壁との衝突現象について調査を行なった.動物の血液と液体に赤血球を同程度の粒子を混ぜた模擬血液を用いた実験を行い,固体壁への衝突後の液滴飛散現象の違いを比較した.その結果,動物の血液と模擬血液とで液滴飛散現象が異なることがわかった.これより,液滴飛散現象において,血液の持つレオロジー特性が強く影響することが示唆された.

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (8 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Int'l Joint Research] Universidad de Sevilla(スペイン)

    • Country Name
      SPAIN
    • Counterpart Institution
      Universidad de Sevilla
  • [Journal Article] Impulsive generation of jets by flow focusing2020

    • Author(s)
      Gordillo Jose Manuel、Onuki Hajime、Tagawa Yoshiyuki
    • Journal Title

      Journal of Fluid Mechanics

      Volume: 894 Pages: A3-1 - A3-11

    • DOI

      https://doi.org/10.1017/jfm.2020.270

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高粘度液体ピンチオフ挙動の解明2019

    • Author(s)
      大貫 甫, 田川 義之
    • Organizer
      第123回日本画像学会年次大会
  • [Presentation] 粘弾性流体の集束マイクロジェットに関する研究2019

    • Author(s)
      Andres Franco-Gomez, 大貫 甫, 山田 大樹, 長津 雄一郎, 田川 義之
    • Organizer
      日本流体力学会年会2019
  • [Presentation] Jet speed control using bubble-contained hydrogel2019

    • Author(s)
      Hajime Onuki, Akihito Kiyama, Yoshiyuki Tagawa
    • Organizer
      International Conference on Advanced Imaging 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Impact-induced jets of highly-viscous liquids using a simple structured syringe2019

    • Author(s)
      Hajime Onuki, Kyota Kamamoto, Yoshiyuki Tagawa
    • Organizer
      72st Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Influence of characteristic components of blood on blood splashing onto a solid wall2019

    • Author(s)
      Yuto Yokoyama, Masanori Takeda, Hajime Onuki, Yoshiyuki Tagawa
    • Organizer
      72st Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Viscous elastic fluid jets induced by sudden acceleration2019

    • Author(s)
      Yoshiyuki Tagawa, Andres Franco-Gomez, Hajime Onuki, Yuichiro Nagatsu
    • Organizer
      72st Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-01-27  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi