レオロジー測定、数値流体力学、化学分子計測の統合解析による高分子液体反応流の研究

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22686020
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 流体工学
• 研究機関: 東京農工大学 (2011-2013); 名古屋工業大学 (2010)
• 研究代表者: 長津 雄一郎 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60372538)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 反応流 / 高分子液体 / レオロジー / 数値流体力学 / 化学分子計測 / Viscous fingering / ゲル / 沈殿

研究概要

反応系流体力学の体系化を目指し、気体は有しない液体特有な性質に着目した液相反応流の基礎研究を行った。具体的には、流動実験、レオロジー測定、数値流体力学、化学分子計測を統合して、高分子液体反応流と沈殿反応流の研究を行った。化学反応による粘度変化により引き起こされる対流不安定現象、沈殿反応により引き起こされる対流不安定現象、化学反応により生成されるゲルの粘弾性特性によりゲルが流動に及ぼす影響は大きく異なること、などを初めて見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Wi Hydrodynamic fingering instability induced by a precipitation reaction Phys (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Nagatsu, Y. Ishii, Y. Tada, and A. De
  • 雑誌名: Rev. Lett 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Wit Experimental evidence of reaction-driven miscible viscous fingering (2012)
  • 著者名/発表者名: L. A. Riolfo, Y. Nagatsu, S. Iwata, R. Maes, P. M. J. Trevelyan, and A. De
  • 雑誌名: Physical Review E 巻: 85015304 ページ: 1-4
  • DOI: 10.1103/PhysRevE.85.015304
  • 査読あり
• [雑誌論文] Wit Viscous fingering of a miscible reactive A+B →C interface for an infinitely fast chemical reaction : Nonlinear simulations (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Nagatsu, A. De
  • 雑誌名: Physics of Fluids 巻: 23 ページ: 043103-1-13
  • DOI: 10.1063/1.3567176
  • 査読あり
• [雑誌論文] Miscible viscous fingering involving viscosity increase by a chemical reaction with moderate Damköhler number (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Nagatsu, Y. Kondo, Y. Kato, and Y. Tada
  • 雑誌名: Physics of Fluids 巻: 23 ページ: 014109(8)
  • DOI: 10.1063/1.3549844
  • 査読あり
• [学会発表] Reactive viscous fingering involving viscosity change Solvay International Workshop on Patterns and hydrodynamic instabilities in reactive systems (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuichiro Nagatsu
  • 学会等名: Solvay Institutes
  • 発表場所: ULB, Brussels
  • 年月日: 20130515-17
  • 招待講演
• [学会発表] Visocus fingering 流体力学的パターン形成に及ぼす化学反応の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 長津雄一郎
  • 学会等名: 第1回自己組織化プロセスサロン(化学工学会材料界面部会自己組織化プロセス分科会)
  • 発表場所: 関西大学飛鳥文化研究所
  • 年月日: 20100826-27
• [備考]
  • URL: http://www.tuat.ac.jp/~nagatsu/