| 研究概要 |
界面活性剤には,エルエスピー協同組合製LSP-01(塩化オレイルビス(2-ヒドロキシエチル)メチルアンモニウムに対イオンとしてサリチル酸ナトリウムを添加)を用いた。90°ベンド流れ(内径85.1mm,管軸曲率半径/管内径=2,活性剤濃度100ppm,レイノルズ数60000)の流速測定,2重円筒流れ(内側円筒外径138mm,外側円筒内径153,円筒間隙間15mm,活性剤濃度100ppm)の可視化,4種類(内径14.0,23.0,35.7,59.5mm,活性剤濃度28,50,70,100ppm,レイノルズ数10000〜100000)の円管を用いた圧力測定を行った。90°ベンド流れの流速測定では,水と比べて高速流体がベンド入口部でより内側に偏ること,この偏りは入口部での伸長流れがもたらす第1法線応力差が関与していると思われること,ベンド内の2次流れが強まること,この2次流れの強まりは見かけの粘度のせん断速度依存性によって発生していると思われることが分かった。2重円筒流れの可視化では,本装置においてもSISがとらえられること,SIS付近で形成される2次流れは水の場合よりも微少の渦で構成されること,SISよりも大きなせん断速度ではその渦の強さが減衰することが確認できた。4種類の円管を用いた圧力測定では,より高濃度な水溶液の方が高流量域まで抵抗低減を示すこと,対数則分布を仮定したモデルによる検証により,抵抗低減時と非低減時で異なる傾向があることが分かった。これを利用することにより,管径の寸法効果を含めた実験式が提案できると思われる。
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