研究概要 |
濃厚系サスペンションとコロイドで見られる粒子群の構造化を流体の機能として利用するために,本年度は流動構造の解明とその構造の流れ場への影響について検討した。 まず,濃厚系サスペンションについては振動回転する平行二円板間の流れで見られた流動再構造化過程について粒子径分布の影響などを系統的に調べた。その結果,体積分率が高くなった場合,再構造化に要するひずみとその影響で生じる粘性の増加は定常的な流れ場と変動が加わる流れ場では異なり,粒子径がそろっている単分散系で特に定常流での構造化の影響が顕著であることが明らかになった。また,スクイーズ流れ場での流動構造化の影響についてJamming(つまり)現象などに関連して,非常に弱いスクイーズ流れでのBingham性を調べ,伸張的な変形が加わる流れ場ではその構造化状態はせん断流れ場よりも固体的特性が強まることを明らかにした。これらの点から流動構造化の状態に関する基礎的なデータが得られ,次年度の構造化状態の更なる解明とその応用への基盤が出来た。 また,コロイドに関しては微小オリフィスを通過する流れに脱塩処理したコロイドと塩を加えイオン濃度を調整したコロイドを流し,流量の安定性を比較した。その結果,流れの安定性には多くのファクターが関わっており,複雑ではあるが,その安定性と流動抵抗の変化にはコロイド粒子間に働く斥力による不安定性とコロイドの凝集の影響が大きい事を明らかにした。これらの点をより明確にするために,イオン濃度の正確な管理を行い,検討を続けている。
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