2001 Fiscal Year Annual Research Report
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13650064
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
船越 満明 京都大学, 情報学研究科, 教授 (40108767)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金子 豊 京都大学, 情報学研究科, 助手 (00169583)
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| Keywords | 混合 / カオス / 3次元流 |
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| Research Abstract |
3次元の層流を用いた混合装置であるスタティックミキサーの比較的簡単な例として、回転する円筒の内部に2種類のある長さの平板を互いに一定の角度で交差するように周期的に並べたPartitioned-pipe mixer (PPM)モデルを考えた。そして、その中での流体粒子のカオス運動と、それに伴う流体の混合の効率について調べて、以下のような結果を得た。
(1)2種類の平板の長さの比aを1から変える、あるいは2種類の平板のなす角を直角から変える、というPPMモデルの一般化を行うことによって、流体の混合の効率を上げることができる。例えば、aを1から大きくしていくと、1周期ごとの各流体粒子の位置を描いたポアンカレプロットにおける島領域の大きさは小さくなり、大部分の流体粒子はカオス的に動いて、多周期での混合の効率は良くなる。
(2)実際の工業的な混合において重要な少数周期での混合の効率の指標としては、ポアンカレプロットは不充分である。そこで、それに代わるものとして、n周期以内にいずれかの平板の前端に到達するような流体粒子の初期位置の集合である分離曲線U(n)が、n周期での混合の効率の指標として使えることを示した。すなわちU(n)が密に分布する領域が広い場合にはn周期での混合の効率は良いと期待されるが、この領域が狭い場合には、たとえポアンカレプロットにおいて島領域がほとんどなくても、n周期での混合の効率は悪くなる。
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Research Products
(1 results)
