無重力下実験による電気粘性流体における粘性抵抗の役割の解明

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22654044
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 武田 三男 信州大学, 理学部, 教授 (20115653)
• Keywords: 電気粘性流体 / 粘性抵抗 / 無重力下実験 / 自由落下実験 / 誘電分極

Research Abstract

電気粘性流体と呼ばれる、溶媒に誘電体微小球を分散させた流体に外部から電場を印可すると、10msec程度の短い時間に電場に平行に微小球が柱状に配列する。印可電場をさらに強くすると隣接する柱同志が引き合い、三次元構造が形成されることが知られている。この形成過程には溶液の粘性と重力が重要な役割を演じていると考えられ、幾つかの有力なモデルの提案とシミュレーションがなされているが、いずれも実験結果を充分には説明しきれていない。本研究は無重力下での実験により決定的な確証を得て、この電気粘性流体における長年の懸案課題である『粘性抵抗と重力の役割』を解明することが目的である。
本年度は下記の課題について研究を実施した。
(1)自由落下実験用測定モジュールの改良と試作
(2)重力下実験による電気粘性流体中の誘電体微小球の分散挙動のその場観察
(3)重力下実験による粘性抵抗の測定と解析
(4)自由落下実験による電気粘性流体中の誘電体微小球の分散挙動のその場観察
(5)自由落下実験による粘性抵抗の測定と解析