2016 Fiscal Year Annual Research Report
Study on optimal droplet diameter for spray coating by observation of non-Newtonian droplet impact
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26709067
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| Research Institution | National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology |
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Principal Investigator |
藤本 修平 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (80586686)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 液滴 / 衝突 / 非Newton流体 / Shear-thinning / 混相流 / 塗装 / 塗料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成28年度には，「液滴衝突挙動の考察」，「液滴衝突により形成される表面粗度の計測」ならびに「塗装品質シミュレータの開発」を実施した．
「液滴衝突挙動の考察」では，平成27年度に引き続き塗料に特有のShear-thinning性（せん断力がかかると粘度が低下する性質）をもつ液体としてキサンタンガム水溶液を用い，その固体壁面への衝突挙動について考察を進め，表面張力との関係が重要であることを示した．液滴が固体壁に衝突して拡がり液膜を形成していく過程ではせん断力が強くはたらくため液滴の粘度が低下し液膜がよく拡がるが，ある程度拡がった後では表面張力の作用により液膜が後退していく（薄く拡がった液膜が，液膜の中心位置方向に収縮していき液膜の中心高さが高くなっていく）．せん断力が働いていない状態の粘度が高いほど（粘度と表面張力の比を表す無次元数Ohnesorge数が大きいほど），この後退挙動を阻害する作用が強く液膜が平滑になる傾向があると考える．
「液滴衝突により形成される表面粗度の計測」では，実際の塗料を用いて固体壁面への液滴衝突実験を実施し，種々の液滴条件において形成される塗膜表面粗度を計測した．表面粗度は接触式の表面粗度計を用いて測った．粗度評価パラメータとしては最大高さRz等を用いた．また，光学顕微鏡を用いて形成された塗膜の画像を記録した．
「塗装品質シミュレータの開発」では，まず塗装品質シミュレータの開発に向けて実塗装機を用いた噴霧実験を実施した．実際のエアレス塗装機を使用してキサンタンガム水溶液を噴霧し高速度カメラで撮影した．粒子画像流速測定法を用いて噴霧速度を計測し，塗装機ノズルの種類，試験液体の粘度あるいは塗装機圧力の変化が速度に及ぼす影響を調べた．これらの情報と液滴衝突挙動および衝突後に形成される表面粗度の計測結果をまとめ，塗装品質シミュレータプログラムを試作した．
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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