2006 Fiscal Year Annual Research Report
粘弾性流体中に生じる乱流の実用的シミュレーション技術の開発
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17560166
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
川口 靖夫 東京理科大学, 理工学部機械工学科, 教授 (20356835)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
河村 洋 東京理科大学, 理工学部, 教授 (80204783)
瀬川 武彦 産業技術総合研究所, エネルギー技術研究部門, 研究員 (50357315)
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| Keywords | 流体工学 / シミュレーション工学 / 省エネルギー / 抵抗低減 / 乱流モデル |
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| Research Abstract |
A)粘弾性流体のDNSによるパラメータスタディ
現在保有している粘弾性流体解析用DNSコード(2次元平板間流れ用)を用いて、種々のレオロジー的パラメータを変化させた計算を行い、どのパラメータが抵抗低減に大きな影響を与えるかについて検討を加えた。Gieskusモデルで記述できる流体は特性時間を無次元化したワイセンベルグ数We、移動度のパラメータα、せん断粘度比βで特徴づけられるが、今年度はWe,βを変化させて計算を行った。これら2つのパラメータはいずれも抵抗低減に寄与する。とりわけ興味深い現象は、We,βの組み合わせにより、同じ抵抗低減率を示す流れであっても、乱流せん断応力を強く残す場合とそうでない場合があることである。
B)粘弾性流体のレーザ計測
既設の水路に従来使用してきた2次元平板状水路(断面積の縦横比12.5)を設置した。テストセクション部から十分離れた領域(X/H=250)において乱れ強度の詳細測定を行い、方程式中で不明な項に検討を加えた。昨年同様粘弾性流体を構成する界面活性剤水溶液の濃度を変えることによって流体の特性時間を変化させ、流体のレオロジー性質が消散率の方程式にいかに影響を及ぼすかについて検討を加えた。高解像度(4M Pixel)のカメラにより、比較的広い領域において微細な渦まで解像しながら観察することができた。このデータをもとに乱れのスペクトル、渦度に関係する統計量の計算を行った。
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[Journal Article] Synthesis of aminimides derived from oleic acid : a new family of drag-reducing surfactants2006
Author(s)
Oba, G., Coleman, B.E., Hart, D.J., Zakin, J.L., Zhang, Y., Kawaguchi, Y., Talmaon, Y.
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Journal Title
Tetrahedron 62-43
Pages: 10193-10201
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