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液晶高分子の流れとそのシミュレーションに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 04650168
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 流体工学
研究機関大阪大学

研究代表者

森 教安  大阪大学, 工学部, 助教授 (30124069)

研究期間 (年度) 1992 – 1993
研究課題ステータス 完了 (1993年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1993年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1992年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード液晶高分子 / Leslie-Ericksenモデル / TIFモデル / Doiモデル / スクイーズ流れ / 助走流れ / 数値計算 / HPC水溶液 / スクイーズ加重 / 分子配向 / 粘度測定 / 円柱周りの流れ
研究概要

本研究は,液晶高分子の成形における流動解析シミュレーションの第一歩として,液晶性流体の構成式の検討とそれによる基礎的な流れの解析を行った.さらに,ヒドロキシプロピールセルロース(HPC)水溶液による実験を行った.得られた成果を以下に示す.
1.Leslie-Ericksenモデルを用いた助走流れおよび円筒形突起を持つ平行平板間流れの数値計算により,配向角の発達はエリクセン数に大きく依存することがわかった.また,エリクセン数が大きくなると,分子配向は流れに大きく影響を受け,壁面配向が垂直配向や斜め配向のときには特に顕著であった.さらに流速分布は分子配向の変化が大きくなると影響を受ける.高粘性近似モデルによる助走流れの数値計算では,流路入り口の中心付近で配向角が小さくなり,パラメータλが1に近くなるとこの変化がより下流にまで及ぶことが明きらかとなった.偏光顕微鏡を用いて,HPC水溶液の流動中における分子配向に対する知見を得た.
2.液晶高分子のスクイーズ流れにおけるスクイーズ荷重は,せん断粘度特性だけでは解明できないことがHPC水溶液の実験から明きらかとなった.Doiモデルによる数値計算により分子配向の時間的変化の様子を把握することができた.また,潤滑近似の適用により液晶高分子のスクイーズ流れをよりよく解明できる可能性を見いだした.
本研究では,液晶高分子のポリドメイン構造やタンブリングの問題については,考慮していない.今後はこれらの問題とも関連して,Doiモデルの適用性を検討することが必要である.

報告書

(3件)
  • 1993 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1992 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (5件)

  • [文献書誌] 森 教安: "ネマチック液晶の流れのシミュレーション(平行平板間助走流れ)" 日本機械学会論文集(B編). 59. 1049-1056 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Mori: "'Numerical Simulation of Flows of Nematic Liquid Crystals (Inlet Flow between Prallel Plates)'" Trans.JSME(B). Vol.59. 1049-1056 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 宮本和史,森教安,中村喜代次: "液晶高分子のスクイーズ流れ" 日本機械学会講演論文集No.934-2. 79-81 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 森教安,福井誠,中村喜代次: "ネマチック液晶の流れのシミュレーション(平行平板間助走流れ)" 日本機械学会論文集(B編). 59. 1049-1056 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 森 教安,宮本 和史 中村 喜代次: "液晶高分子のスクイーズ流れ" 日本機械学会流体工学部門講演会論文集. 298-300 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書

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公開日: 1992-04-01   更新日: 2016-04-21  

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