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気泡を含む超高粘度流体のダイナミクス

含气泡超高粘度流体动力学

基本信息

批准号：
19656047
负责人：
亀田正治
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

気泡を含む流体に関する多分野融合問題,具体的には,噴火様式を決定付ける要因とされる「マグマの破砕」現象の解明に取り組んだ.研究手法には,高い再現性と可視化撮影の実現性を重視して「マグマ模擬材料による常温室内実験」を採用した.模擬材料は,「水あめ」に過酸化水素水と二酸化マンガンを加え,触媒反応により酸素気泡を得たものである.この模擬材料は,マグマの持つ特徴である「超高粘度」「高剛性」「Maxwell型粘弾性」を併せ持ち,発泡マグマと同様に直径数10μmの気泡を大量に含んでいる.また,粘度,ボイド率も幅広い範囲で調整ができる.実験では,減圧による発泡材料の破砕過程を高速度撮影により詳しく調べた.その結果,十分固体的な状態におけるマグマの破砕は,破砕に必要な臨界差応力に達する時間tdecが特性をつかさどることを見出した.また,材料の固体流体遷移を支配する緩和時間trとの比(デボラ数: tr/tdec)を指標として,破砕に必要な臨界差応力に対するレオロジーの影響を詳しく調べた結果,臨界デボラ数(10)以上では,差応力はほぼ一定になること,また,臨界デボラ数を下回ると,次第に差応力が大きくなることが分かった.つぎに,減圧開始から破砕にいたるまでの時間tfに対するレオロジーの影響を評価したところ,デボラ数に反比例することがわかった.さらに,その最小値は減圧特性時間tdecによって,その最大値は,材料内の気泡が膨張を開始する特性時間tvに支配されることが分かった.これまでの成果を取りまとめたものを,雑誌論文2編,図書1巻として公表した

The bubble contains the multi-field fusion problem of the fluid system, and the specific solution is to determine the solution to the problem. The method of research is accurate, and the accuracy of the film can be improved. The attention is paid to the materials used in the room at room temperature. The model material, water, water, water and water. For example, the mold material, the high viscosity, the Maxwell stickiness, the foam, the same diameter, 10 μ m, a lot of foam. Temperature, viscosity, viscosity, temperature, temperature, In order to improve the performance of foamed materials, the high-speed summary of the process of failure of foamed materials. The result of the test shows that a very solid state of failure is broken, and the necessary boundary difference is as strong as that of the tdec characteristic in time. The temperature of the material is controlled by the movement of the solid fluid, and the time tr ratio (number of cycles: tr/tdec) refers to the difference between the temperature and the time. The necessary boundary temperature is different. The boundary temperature is different. The boundary temperature is higher than (10). The difference force must be adjusted, and the boundary temperature must be checked next time. In the second place, there is a great deal of difference in force. At the beginning of the operation, the tf is in a bad state at the beginning of the period. the number of customers is inversely proportional to the number of customers. Temperature, temperature, The results are selected from the list of articles, articles 2, 1, and tables.