| 研究課題/領域番号 |
15560130
|
|---|
| 研究機関 | 東北大学 |
|---|
研究代表者 |
SERGEI FOMIN 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (80333855)
|
|---|
| 研究分担者 |
小原 拓 東北大学, 流体科学研究所, 助教授 (40211833)
福西 祐 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60189967)
|
|---|
| キーワード | ポリマー流れ / 非ニュートン流れ / リミング流れ / コーティング流れ / スケール解析 / 数学的モデル / 反応性 / 構成法則 |
|---|
| 研究概要 |
スケール解析に基づく計算手法を用いることにより、ポリマーコーティングプロセスの主な特徴を示す指数や無次元量を求めた。現実のポリマー流れに関するこれまでの実験事実に基づき、プロセスの漸近的数学モデルを確立し、立証した。流れの多くの領域で、一般化されたニュートン・モデルと合致するせん断応力およびせん断速度と関連する関数により一般構成法則を呈示した。この場合、リミング流れについての流出条件が導き出される。流出条件を満足することで、定常状態での溶解の存在を証明することができた。本条件で想定される範囲内において、フィルムの厚さは継続的な溶解を可能にし、それは臨界前および臨界状態での流れ則を用いた予測値と一致する。臨界域において、溶解は上昇するシリンダーの壁面上において生じることが証明された。超臨界流れにおいて、不連続の溶解は可能であり、水位急上昇も起こり得る。衝撃位置と高さを研究するにあたり、定常状態理論は有効であることが示された。非ニュートン・モデルのリミング流れを説明するのにキャロー・安田モデルを用いることが最適であることがいわれている。しかしながら、当該モデルは構成方程式中でいくつかのパラメーター値に非物理的な結果を導く可能性がある。この溶解に基づき、コーティング流れについての正しいシミュレーションのためのキャロー・安田方程式に用いられるべき最適なパラメーター値は決定され、定常状態での継続的溶解を許容する基準が定義され、さらに流れが超臨界状態にあるときに起こる定常水位急上昇の大きさと位置が異なる流れパラメーターについて推定することが可能となった。
|
