| 研究課題/領域番号 |
20K04271
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分19010:流体工学関連
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| 研究機関 | 大阪公立大学 (2022)
大阪市立大学 (2020-2021) |
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研究代表者 |
脇本 辰郎 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 教授 (10254385)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 抵抗低減 / 界面活性剤 / トムズ効果 / せん断誘起構造 / 蛍光 |
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| 研究成果の概要 |
管内を流れる水流に，ある種の界面活性剤を微量添加すると著しく抵抗が低減される．このような抵抗低減流れでは，溶液中で活性剤分子が集合してミセルを形成し，さらに管内に生じるせん断流れでミセルが結合して巨大なせん断誘起構造(Shear Induced Structure，以後SISと表記)を形成している．このSISが乱れの成長を抑制していると考えられている．
本研究では，溶液に微量添加した蛍光物質の蛍光強度からSISを局所で検出するとともに，レーザー流速計で速度を測定して，SISの形成と壁面の乱れ構造，および抵抗低減効果の発現との関係について考察した．
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| 自由記述の分野 |
流体工学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
管内流にある種の界面活性剤を添加すると著しく抵抗が低減される．このような抵抗低減は，流動下で活性剤分子が集合し，巨大なせん断誘起構造(Shear Induced Structure，以後SISと表記)を形成するためであると考えられている．抵抗低減された流れでは乱れの成長が抑制されるが，SISがどこで，どのようなタイミングで生成・消滅し，乱れを抑制しているのかが不明であった．乱れの構造とSISの生成・消滅の関係を明らかにできれば，SISによる抵抗低減機構を明らかにできる学術的意義ある．また，より効果的な抵抗低減法を提案することが可能となり，省エネルギー社会の実現の一助となる社会的意義がある．
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