| 研究課題/領域番号 |
15K05223
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
数理物理・物性基礎
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| 研究機関 | 仙台高等専門学校 |
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研究代表者 |
永弘 進一郎 仙台高等専門学校, 総合工学科, 准教授 (20419154)
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| 研究分担者 |
中西 秀 九州大学, 理学研究院, 教授 (90155771)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2017年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | ずり粘化 / ダイラタント流体 / レオロジー / 懸濁液 / ラプラス圧 / ずり粘稠化 / 負圧 / ずり粘化流体 / shear thickening |
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| 研究成果の概要 |
ダイラタント流体は、小さな外力に対しては流体のように振る舞い、大きな外力を加えると急激に固化する。その粘稠化における流体のマクロな内部構造やメカニズムはよくわかっていない。本研究ではテイラー・クウェット型の流れについて、数値計算と実験をおこない、粘稠化時の流体内部での粘度と圧力の空間分布を初めて明らかにした。特に圧力は、変形によって引き伸ばされる方向と圧縮される方向についてそれぞれ負圧と正圧を示し、負圧が支配的であることがわかった。正圧が外力に比例するのに対して、負圧は粒径を特徴長さにとったラプラス圧を超えない。このことから、粘稠化には間隙流体の表面張力が重要な役割を担っていることがわかった。
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