2004 Fiscal Year Annual Research Report
複断面粒子画像流速計を用いた界面活性剤の効力低減メカニズムの研究
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04F04340
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
谷口 伸行 東京大学, 生産技術研究所, 教授
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
LI Fengchen 東京大学, 生産技術研究所, 外国人特別研究員
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| Keywords | 粘弾性流体 / マイクロ流体 / 血液流 / 自由界面旋回流 / レオロジー / 構成方程式 / 粒子画像流速計 |
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| Research Abstract |
本研究では、主に粒子可視化流速計(PIV)を用いた詳細計測によって、非ニュートン流体特性に関わる以下の現象の新たな理解と制御技術の開発を試みる。1)ニュートン粘弾性流体の構成方程式の検定と改良:粘弾性流体の内部流動分布を詳細に計測することで、その構成方程式と物性係数を検定する。また、実験では直接検定しがたい物性係数に対しての感度解析を行って構成モデルの改良修正を検討する。マイクロ流路による低レイノルズ数流れを対象とすることで、正確な計測評価が得られることが期待される。2)血液流を代表事例としてマイクロ流路での非ニュートン流れの挙動特性の解析:マイクロ流路によるバイオチップや血管流れは生体・医療の分野で注目されつつあるが、それらマイクロ流路中の非ニュートン流体の挙動については明らかではない。特に、血液流を代表例として血栓や曲り、分岐など流路形状効果に伴う流れ挙動特性を粒子可視化流速計を用いて詳細に解析する。3)非ニュートン粘弾性流れのレイノルズ数および粘弾性物性による依存性解析:非ニュートン粘弾性流体の標準的な計測対象である自由界面旋回流れを取り上げ、渦運動や循環域の形成、消失などに着目してレイノルズ数と非ニュートン粘弾性特性の影響などを計測評価する。4)非ニュートン粘弾性流体の抵抗軽減効果とその温度特性の評価:非ニュートン粘弾性流体の応用として流路の流動抵抗軽減効果が知られているが、その制御技術の確立のために濃度および温度特性などの正確な評価が必要である。非ニュートン粘弾性流体の標準的な計測法である2相旋回流れの自由界面変化と流動分布を詳細解析することで、抵抗低減を予測できる構成モデルの改良検討を行う。本年度は特に、上記課題のための計測装置、実験装置の設計製作および試験的な計測を行った。
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