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分割法による粘弾性流体の高ワイゼンベルグ数有限要素解析手法の実験的検証

粘弹性流体高韦森伯格数有限元分析方法的分裂法实验验证

基本信息

批准号：
12750661
负责人：
岩田修一
金额：
$ 1.02万
依托单位：
Nagoya Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

今年度の研究は、ダイスウェル流動における自由表面形状の測定実験と数値解析結果との比較、並びに得られた知見を他系に応用することが目的である。はじめに、ダイスウェル流動に関しては、低濃度でも顕著な粘弾性挙動を示すポリアクリル酸ナトリウム水溶液等を用いて、本学機械科伊藤教授が管理するレオメータ(岩本製作所製)によりせん断粘度特性と法線応力差を測定した。測定結果とGiesekusモデルを用いた粘度計流れ解析結果との差を最小化するようにSimplex法でモデルパラメタを決定した。実験では2つの問題があった。まず、糸状の流体を測定するためわずかな室内気流でも影響が生じた。そこでアクリル製遮蔽板(購入)を設置した。また、ガラス製のノズル断面に液が付着する問題も生じた。液がノズル断面に付着すると、数値解析とはまったく異なった流れとなるため比較ができなくなる。そこで、防水スプレーを断面に塗布して対応した。ワイゼンベルグ数(We)=150で自由表面形状を測定した後、Weを固定しながら解析が容易な物性から出発し、徐々に実験で用いた物性に近付けた。現段階では、物性とかなり近い条件まで計算が可能となり、我々に重要な知見を与えている。すなわち、分割型有限要素法の収束改善技法のうち、単純代入法とSUPG法、付加粘性、補間整合性、ガウス点個数の統一という技法を組み合わせた結果が最も実測データに近いことがわかった。今後、実験条件と解析条件がより一層近づくように検討を続ける所存である。なお、この解析では細密メッシュを用いたため、非常にメモリーを消費した。そこで、従来よりも更に低メモリー型の解析手法を提案し、化学工学会に論文として報告した。また、他系への応用に関しては、ワイゼンベルグ効果測定装置を作成し、同時に解析プログラムの開発を行っている。現段階では、低Weではあるものの解析に成功している。

In this year's research, the free surface shape measurement system was used to determine the shape of the free surface. the results of the analysis were compared, and we were informed that the system was used for the purpose of measuring the free surface shape. In this paper, the mechanical properties, mechanical properties, viscosity properties, viscosity properties, mechanical properties, viscosity properties, mechanical properties, viscosity properties The results of Giesekus determination were analyzed by viscosity flow analysis. The difference was minimized. The Simplex method was used to determine the accuracy of the determination. Please do not have any questions. The fluid in the air and the shape of the fluid is used to measure the flow in the room. Please check the masking panel (import) settings. Please tell me that the liquid in the cross section is responsible for the problem. The cross-section of the liquid is in full swing, and the number of the cross-section is different. Waterproof, waterproof, cross section, cloth, cloth. After the measurement of the free surface shape (We), the We fixed the surface shape to parse the physical properties, and use the physical properties to determine the near payment. In terms of physical properties, physical properties and proximity conditions, we calculate that they may be important, that they are important, and that they are important. The combination of traditional and segmented finite element methods for the improvement of techniques, such as SUPG, stickiness, integration, and the number of points, is the most effective method to improve the performance of the system. In the future, the conditions will be analyzed in the first place. Please tell me how to use the secret information, which is very important to you. The proposal of analytical techniques and the report of the Institute of Chemical Engineering have been improved. The other system uses the equipment to determine the results of the system, and at the same time analyzes the system to start the operation. The segment was broken, the We was low, and the resolution was successful.