振動血管内の流動機構に関する基礎研究

• 研究課題/領域番号: 63550132
• 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: 名古屋大学
• 研究代表者: 菊山 功嗣 名古屋大学, 工学部, 教授 (90023192)
• 研究分担者: 朝倉 栄次 名古屋大学, 工学部, 教務員 ; 山田 信也 名古屋大学, 医学部, 教授 (90022772)
• 研究期間 (年度): 1988
• 研究課題ステータス: 完了 (1988年度)
• 配分額: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円); 1988年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
• キーワード: 振動管内流 / 血管内流動 / 臨界レイノルズ数 / 非定常流 / 層流 / 乱流

研究概要

振動を受ける血管内の流動を解明するため、管内径9.0mmの直管を管軸方向に0〜10Hzの範囲で振動させ、流速を変化させて管の損失に及ぼす影響を実験的に明らかにした。実験は管路系全体を振動させる場合と直管のみを振動させ、上下流の水槽を静止させる場合の二種類に対して行ない、以下の成果を得た。
1.管路系全体が振動する場合には、乱流へ遷移するときの臨界レイノルズ数は振動数の増加とともに減少し、管の振動数が流れの不安定に及ぼす影響は大きい。また加振時の壁圧変化の位相は、振動数が増すにつれて次第に遅れる。
2.管のみを振動させ、上流静止水槽から振動直管に流入させると、管路の流動損失はわずか増加する。しかし、上述1.で述べたような遷移レイノルズ数の変化は観察できなかった。
以上の主な成果からさらに今後の計画として以下の点を明らかにすべきである。
1.管の振動数を、10〜100Hzにして、流れ状態の変化を明らかにする。
2.管の材質を弾性のあるものに変え、管直径を周期的に変化させる。
3.管の振動を管軸と垂直方向とし、その振動による流動状態の変化を調べる。