| 研究概要 |
縮小拡大を伴う分岐流路および2流体Y型合流流路における流れの挙動およびモード変化特性を調べるため、実験装置を作製した.本実験を用いることにより、アルミ粉縣濁法による可視化実験を行うとともに、流路代表点においてLaser Doppler Velocimeter(LDV)により流速を計測し,流れの状態遷移との対応性を調べ,また流れの不安定性について詳しい検討を行った.一方,これら分岐,Y型合流流路に対応した流れ場を理論的に調べるため,有限差分法を用いた数値演算プログラムの開発を行い,微分方程式の解の分岐の観点より流れの現象に対する数値シミュレーションを行った.さらに,粘弾性流体のY型合流流路では新たにSALE法を用いた計算コードを開発した.流れはあるレイノルズ数において対称性の破れに起因するピッチフォーク分岐により非対称となり,再び(逆ピッチフォーク分岐の可能性が示される)対称となるとともに,さらにホップ分岐により振動流へと遷移することが分かった.また.粘弾性流体のY型合流流路では,流体のレオロジー特性に起因する様々な流れのモードが存在することが確認され,これらモードではSALE法を用いた計算により良く説明されることが判明した.これらの結果については,4件の論文および2件の講演論文としてまとめ,既に本年度において公表済みである.
さらに次年度は,本年度研究成果を基に工学的重要性が高い,いろいろな分岐,合流形態に対する流れの挙動・特性について所究を行うとともに,数値演算プログラムの高効率北と多目的化にも取り組む.
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