| 研究課題/領域番号 |
23K03654
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分19010:流体工学関連
|
|---|
| 研究機関 | 新潟大学 |
|---|
研究代表者 |
牛田 晃臣 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (10582976)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2026-03-31
|
| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2025年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
|
|---|
| キーワード | キャビティ / ミセル溶液 / 流動誘起構造 / 連続伸張 / 流動特性 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
流体内部に構造を形成する流体モデルとして，ミセル構造を有する界面活性剤水溶液（ミセル溶液）が広く知られている．申請者らの先行研究において，ミセル溶液がキャビティ部を有する矩形流路を通過する際の圧力損失が水の値よりも高くなるという特異流動特性および連続した2つのキャビティ部に発現する流動誘起構造が異なることを明らかにした．しかしながら，このような流動特性と流動誘起構造の関係はいまだ明らかにされていない．加えて，連続したキャビティ流れの流動誘起構造に関する知見も少ない．
本研究では，ミセル溶液の連続配置したキャビティ流れにおける流動特性と流動誘起構造の関係を明らかにすることを目的とする．
|
| 研究実績の概要 |
本研究では，連続配置したキャビティ流れにおけるミセル溶液の流動特性および流動誘起構造を精密に検討することを目的とする．
初年度の主目的は，実験装置作製および流動特性に関する実験である．実験装置の作製に関しては，先行研究で使用した実験装置（流路，シリンジポンプから流路への液体輸送のためのビニールチューブなど）に高圧力の測定のために耐圧処理を施した．特に，最大で1.0 MPaを測定する必要があるため，アクリルやビニールチューブなどの部分を金属や耐圧チューブなどに置き換え，圧力計も高圧測定範囲に変更した．次に，キャビティ流路（連続伸張流路）は，ワイヤーカットによるステンレス片をガラス平板で挟み込むことにより作製した．
水，グリセリン水溶液，シリコンオイルを使用した実験により，改良した実験装置，測定機器の校正を行った．校正のための実験では，作製したすべての流路において，実験結果は数値計算による予測値と実験誤差の範囲で一致し，実験装置，測定手法の妥当性を確認することができた．また，ミセル溶液の場合は，予測値とは一致せず水の値（予測値）を大きく上回る結果となり，さらに，ミセル溶液の種類により異なる流動特性を示すことも明らかにした．
また，初年度の計画を順調に消化できたため，得られた知見を学会発表や原著論文としてまとめる準備も行った．なお，2年目の計画の一部の予備実験も行い，計画が予定通りに遂行できることを確認した．
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
実験装置・流路の作製および校正は問題なく進んだ．また，水，グリセリン水溶液，シリコンオイルを使用した実験により，数値計算による予測値・従来の研究による実験結果とおおむね一致する結果を得ることができた．また，ミセル溶液の場合も新しい知見を得ることができている．
|
| 今後の研究の推進方策 |
計画通りに進捗しているため，2年目以降の計画を予定通りに進めていく．
また，初年度に得られた研究成果を発表する準備も進めていく．
|
