| 研究概要 |
数値計算に関しては,複雑流体のミクロシミュレーションの部分を中心に,サスペンション,界面活性剤溶液,エマルションを対象としたモデリングと数値計算手法の開発を行った.具体的には,サスペンションでは,Fokker-Planck方程式に基づく扁平粒子分散系の数値計算,高分子-ディスク状粒子分散系のブラウン動力学シミュレーションを行った,前者は,本研究課題の主目的であるマクロ流動解析とのカップリングの実現の可能性が高い方法である.また,後者では,Gay-Berneポテンシャルを用いたディスク状粒子分散系のモデル化と,FENEダンベルモデルを用いた高分子流体のモデル化を行い,さらに両者の分散系のブラウン動力学シミュレーションを行うことに成功した,これらの計算のデータをもとに,系のレオロジー特性の予測などが可能であることが確認された.また,流動中の内部構造変化などを捉えることができ,より詳細な流体内部構造の解析の際に有用な手法であることが確認された.さらに,サスペンションのシミュレーションのための準備として,粘弾性液滴の分裂挙動の数値シミュレーション手法を研究した.そして,マクロ流動解析では,Bautista-Manerbモデルを用いたひも状ミセル分散系の数値流動解析を行い,実験との比較によりその有効性を検証した.また,実験では界面活性剤を中心に,その特異な流動現象と流体内部構造の変化に関する研究を行った.レオメータ内の流れの可視化とレオロジー測定により,白濁現象と流動特性との関連を調べた.そして,スリット流路内流れの可視化,光学測定を行い,ひも状ミセルネットワーク構造の流動による変化との関連性について検討した.
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