分散系懸濁液のレオロジーコントロールに向けた微視的レオロジー評価方法の確立

点击翻译按钮获取中文摘要

本年度は，前年度に得られた研究成果をまとめ，Computers&Fluidsに掲載された．懸濁液流れにおける微視的な粒子挙動と，巨視的な懸濁液の実効粘度の関係を明らかにするため，個々の粒子の運動による実効粘度への寄与を足し合わせることで，懸濁液流れの実効粘度を推定することを試みた．ここでは局所粘度分布を含む実効粘度の推定を行うため，波状の壁面せん断応力分布を用いた重ね合わせにより，実効粘度を評価する方法を提案した．提案手法による実効粘度の推定結果と，数値計算により得られた相対粘度を比較した．その結果，慣性移動を伴う希薄系懸濁液流れにおいて，提案手法により壁面上の相対粘度分布の定性的な傾向を捉えることができた．この方法により，流体力学的相互作用による実効粘度への影響がどの位置でどのように影響するかについても調査した．得られた結果の一部は1件の国際会議にて発表した．これまで，数値計算による壁面せん断応力を用いた微視的レオロジー評価を行ってきた．本年度は，実験計測による微視的レオロジー評価を行うため，光弾性法を用いて，Hele-Shawセル内のviscous fingering(VF)をモデル課題とした流体計測にも取り組んだ．VFまわりの特徴的な位相差分布を得ることができ，数値計算結果との比較を行った．これらの結果を1件の国内会議および2件の国際会議にて発表した．本研究で検討した計測手法は，慣性移動を伴う分散系懸濁液のレオロジー評価にも用いることができると期待され，今後は得られたデータの定量評価を行い，流路内懸濁液流れ計測へと発展させる．