静止空気中を自由落下する直列配置液滴群の接近・合体運動の研究

静止空气中自由落体串联液滴的接近合并运动研究

基本信息

  • 批准号:
    07650224
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.34万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    1995
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1995 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本研究はインクジェットプリンター等の液滴を扱う多くの工業分野で重要な液滴群の空気中での運動、特に空気中を運動している液滴同士の間に作用する流体力学的相互作用と接近していく液滴同士の合体運動を解明することを目的としている。先ず、固体微粒子群の低Re数での運動の記述に有効なことが実証されているオセーン反映法(研究発表欄論文1)を発展させてオセーン速度場重ねあわせ法を確立し(研究発表欄論文2)、その有効性を同一鉛直面に配置させた等しい球群のグリセリン中での自由落下運動の実験(研究発表欄論文3)で確認した。次いで、静止空気中を自由落下する直列配置微小液滴群の位置と速度の数値解をオセーン速度場重ねあわせ法を用いて求め、同一鉛直線に沿って次々を落下させた微小液滴群が固体微粒子の場合と同様に液滴同士の流体力学滴相互作用により先行する液滴から順に合体して大きな液滴を形成する運動を予測した。なお、この場合には直列配置固体微粒子群の自由落下運動とは異なり、先行する2つの液滴が合体して作る大きな液滴はより早い速度で落下していきその後で続く2つの液滴が接近して合体するという運動をすることも予測された。これらの数値解による予測を実験的に確かめるために暗室状態にした正方形断面の透明容器内でマイクロピペットより超純水、水道水、グリセリン水溶液の液滴群を同一鉛直線に沿って次々と落下させてそれらの液滴群の自由落下運動をストロボ光源装置と本予算で購入した電子映像式のポ-タブルマイクロスコープで撮影し、映像をパーソナルコンピュータに取り込んで画像解析した。その結果、オ-セン速度場重ねあわせ法で予測された直列配置液滴群の接近・合体運動が実験結果と良好に一致するという結論が得られた(論文準備中)。
The purpose of this research is to understand the hydrodynamic interaction and proximity between droplets and their movements in the air, which are important in the industrial division of liquid droplets such as inkjet printers, and to explain the combined motion of droplets and their movements in the air. In this paper, the description of the motion of solid particles at low Reynolds number is presented. The reflection method (Research Development Section 1) is developed. The velocity field weight method is established.(Research Development Section 2). The description of the motion of solid particles at low Reynolds number is confirmed. The numerical solution of the position and velocity of the in-line arrangement of small droplets in static air is obtained by the method of gravity of the velocity field. The motion of the small droplet group falling along the same lead line is predicted by the hydrodynamic interaction between the liquid droplet and the large droplet. In this case, the free fall motion of solid particles arranged in series is different, and the first two drops are combined, and the second two drops are combined, and the first two drops fall, and the second two drops are close to each other. In the dark room, in a transparent container with a square cross-section, the droplet groups of ultra-pure water, channel water, and aqueous solution fall along the same straight line, and the droplet groups fall freely. The light source device is used to predict the purchase of electronic imaging. Image analysis of the image The results of this study are consistent with those of the previous study.

项目成果

期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
熊谷輝雄: "Numerical Analysis of Equation of Motion for a Cluster of spheres in Fluid at Low Reynolds Numbers" JSME International Journal. 38. 563-569 (1995)
Teruo Kumagai:“低雷诺数流体中球体簇运动方程的数值分析”JSME 国际期刊 38. 563-569 (1995)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
熊谷輝雄: "Numerical Analysis of Motion of Particles in a Viscous Fluid by Newly-Developed Reflection Method using Oseen′s Flow Field" Proceaings of ICIAM 95. C-155. 1-2 (1995)
Teruo Kumagai:“使用 Oseen 流场通过新开发的反射方法对粘性流体中的粒子运动进行数值分析”ICIAM 95. C-155 (1995) 论文集。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
高野 和久: "同一鉛直面に配置させた密度が等しく直径も等しい球群の低Re数での自由落下運動" 日本機械学会講演論文集. 95-19. 15-16 (1995)
Kazuhisa Takano:“在同一垂直平面上排列的等密度和等直径球体的低 Re 数自由落体运动”,日本机械工程师学会会议记录 95-16(1995 年)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
宇田 茂平: "鉛直線に対して任意の角度をもつ直線上に配置させた等しい球群の低Re数での自由落下運動" 日本機械学会講演論文集. (発表予定). (1996)
Shigehei Uda:“一组与垂直线成任意角度的直线上排列的等球体在低 Re 数下的自由落体运动”日本机械工程师学会会议记录(即将发表)(1996 年)。
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    0
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