2015 Fiscal Year Annual Research Report
二次元界面形状測定技術を応用した落下液膜の指状不安定化現象の実験的解明
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25420113
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
伊藤 高啓 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00345951)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 接触線 / 濡れ性 / フィンガー / 界面 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は精度向上を目的として昨年度開発した多点キャリブレーション法をさらに発展させ，多点キャリブレーションで得られた各点における値を内挿する近似を撮影領域を小区画に分けて行うことで近似精度を改善するとともに，評価値が二価となる部分を取り除くことにより大幅な精度の改善を達成した．
また，これまでのエチレングリコール等のアルコール系の流体に加え，本年度は表面張力が大きく異なるシリコンオイルを用いた測定も行った．測定ではフッ素系の撥油コートを行った流路での実験も行うことによりこれまでよりも低表面張力流体に対して異なった接触角での実験を行った．
その結果，本現象において工学上最も重要な因子である指状界面の発達のパターンは，接触角が大きな時（～５０°のケース）を除いてMoyle(1999)が提案したパラメータにより整理できることが明確になった．また，線形を仮定した解析モデルから，接触角の大きな場合についてもモデル内の接触角に係る項をより厳密な関数で置き換えることによりモデルの適用性が大きく改善されることがわかった．
また，指状界面の発達は特に指の付け根部分の接触線の運動が指の発達に大きな影響を与えていることがわかった．このことは勾配色情報変換法を用いた界面厚さ測定からも明らかとなった．すなわち，指の先端となる位置での界面厚さは，リッジ（先端部での局所的な盛り上がり）も含めて界面形状パターンとの相関は見られなかったが，指の根元となる部分は指が大きく発達する条件下において流下とともに明確に薄くなる傾向を示した．
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