| 研究課題/領域番号 |
60550116
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
流体工学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
神山 新一 東北大, 高速力学研究所, 教授 (80006171)
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| 研究分担者 |
小池 和雄 東北大学, 高速力学研究所, 助手 (20108575)
山崎 堯右 高知大学, 農学部, 教授 (00036724)
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| 研究期間 (年度) |
1985 – 1986
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| キーワード | 磁性流体 / 界面 / 磁場 / 円柱まわりの流れ / 粘性流 / 気液二相流 |
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| 研究概要 |
前年に引続き、変形する磁性流体液膜で覆われた導電性円柱まわりの粘性流体の流れについて、外側を流れる流体として重量濃度60%グリセリン水溶液、磁性流体液膜として重量濃度37%ケロシンベース磁性流体を用いて実験的研究を行った。液膜の挙動に関する測定結果から、液膜が薄いほど、また、レイノルズ数が大きいほど前方よどみ点付近で液膜が切れやすくなることを明らかにした。さらに、液膜破断と磁気力との関係を定量的に求めた。
つぎに、磁性流体の非一様磁場下での界面の挙動を明らかにするための基礎研究として、非一様磁場下の静止磁性流体内に比較的大きい気泡が存在する場合の鉛直方向気泡形状について理論的ならびに実験的に検討を行った。実験による測定値はマックスウェルの応力を考慮したベルヌーイの式を用いた理論値とほぼ一致することから、本理論解析により非一様磁場下での気液界面形状の様相をよく記述できることを明らかにした。
さらに、非一様磁場下での気液二相流としての磁性流体二相流中の衝撃波の伝播について実験的に検討を行い、衝撃波の立ち上がり速度は、印加磁場の強さが大きくなるほど速くなることを明らかにした。また、磁場を印加しない場合の磁性流体気液二相流衝撃波は等温過程というよりはむしろ断熱過程に近い挙動を示すこと、衝撃波のピーク値は、磁場によって影響されないこと、さらには衝撃波の圧力波形の様相は、従来多く論じられた水・空気系の衝撃波と同様に、複雑な非線形波状の形状を示すことも明らかにした。
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