Shear-thinning 性を有する粘弾性流体中における気泡運動の数値解析

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21560161
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 流体工学
• 研究機関: 室蘭工業大学
• 研究代表者: 太田 光浩 室蘭工業大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (00281866)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: Shear-thinning特性 / 粘弾性特性 / 数値解析 / 気泡運動

研究概要

粘弾性流体に対するChilcott-Rallison(FENE-CR)モデルとShear-thinning性に対するCarreauモデルを融合したハイブリッド・モデルを構築し,非ニュートン流体気液二相流れに対する三次元数値解析コードを開発する.粘弾性流体系での気泡・液滴の上昇運動および粘弾性流体系剪断場における液滴の変形・分裂現象の解析を行った.解析結果よりShear-thinning効果と弾性効果の両非ニュートン効果が気泡・液滴運動に及ぼす影響が明らかにされた.

研究成果

• [学会発表] Three-dimensional Simulations of a Drop Rising in Immiscible Polymeric Liquids (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Furukawa, Mitsuhiro Ohta, Yutaka Yoshida, Mark Sussman
  • 学会等名: Proceedings of the 1st International Symposium on Multiscale Multiphase Process Engineering (MMPE)
  • 発表場所: Kanazawa, Japan
  • 年月日: 20111000
• [学会発表] Three-dimensional Numerical Simulations of a Bubble Rising in Polymeric Fluids (2011)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhiro Ohta, Tomohiro Furukawa, Yutaka Yoshida, Mark Sussman
  • 学会等名: The 8th European Congress of Chemical Engineering
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 年月日: 20110900
• [学会発表] Carreauモデル流体中を上昇する気泡運動に対する有効Reynolds数の考察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古川智浩,木村幸香,太田光浩,吉田豊, Mark Sussman
  • 学会等名: 化学工学会第43回秋季大会
  • 年月日: 20110900
• [学会発表] 粘度変化を伴う粘弾性流体中を上昇する気泡運動の三次元数値解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古川智浩,太田光浩,吉田豊
  • 学会等名: 資源・素材学会北海道支部 平成23年度春季講演会
  • 年月日: 20110600
• [学会発表] Numerical Simulations of the Motion of a Bubble Rising in Polymeric Liquids (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Furukawa, Mitsuhiro Ohta, Yutaka Yoshida, Mark Sussman
  • 学会等名: Joint Seminar on Environmental Science and Disaster Mitigation Research 2011
  • 発表場所: Muroran, Japan
  • 年月日: 20110300
• [学会発表] FENE-CRモデル流体中を上昇する気泡運動の三次元数値解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 古川智浩,太田光浩,吉田豊
  • 学会等名: 第20回化学工学・粉体工学研究発表会
  • 年月日: 20110200
• [学会発表] Three-dimensional Simulations of a Bubble Rising in Shear-thinning Viscoelastic Fluids (2010)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Furukawa, Mitsuhiro Ohta, Yutaka Yoshida, Mark Sussman
  • 学会等名: International Workshop on Process Intensification 2010
  • 発表場所: Fukuoka, Japan
  • 年月日: 20101200
• [学会発表] Three-dimensional Simulations of a Bubble Rising Through Shear-thinning Viscoelastic Fluids (2010)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhiro Ohta, Tomohiro Furukawa, Yutaka Yoshida, Mark Sussman
  • 学会等名: The 13th Asia Pacific Confederation of Chemical Engineering (APCChE) Congress
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 20101000
• [学会発表] FENE-Carreau結合モデルによる粘弾性流体中を上昇する気泡運動の数値解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 古川智浩,太田光浩,吉田豊,Mark Sussman
  • 学会等名: 化学工学会第42回秋季大会
  • 年月日: 20100900
• [学会発表] Three-dimensional Computation of a Bubble Rising in a Shear-thinning Viscoelastic Fluid (2010)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Furukawa, Mitsuhiro Ohta, Yutaka Yoshida, Mark Sussman
  • 学会等名: The 5th Pacific Rim Conference on Rheology
  • 発表場所: Sapporo, Japan
  • 年月日: 20100800