超高速度速度シアをもつ微粒子クーロン流体のミクロ構造成長
超高速剪切下颗粒库仑流体的微观结构生长
基本信息
- 批准号:19654086
- 负责人:
- 金额:$ 1.92万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
- 财政年份:2007
- 资助国家:日本
- 起止时间:2007 至 2009
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
本研究では、超高速の速度シアを持つ微粒子流を形成することにより、微粒子間サイズ長を持つミクロ的な渦列や、乱れ・揺動などのミクロ構造の発生と成長過程を明らかにする。今年度は最終年度であり、微粒子対向シア流の境界領域に発生する揺動の観測を中心に実験を行ない、以下の成果を得た。(1)速度シアが4s^<-1>程度になると、境界領域の微粒子の流れが乱れ始め、さらに速度シアを増すと渦流のような乱流状態になる。このことは微粒子クーロン粘性係数をもつナビストークス流体方程式から得られる不安定性の発生条件とほぼ一致することが分かった。(2)渦流の発生は微粒子駆動力、放電電流、背景ガス庄力に依存し、これらの値によって結合パラメータΓ、及び微粒子揺動の成長・減衰定数が変化し、揺動が発生することが分かった。(3)本実験系では微粒子駆動力を与えるための中性粒子流が背景として存在することが分かった。(4)微粒子流に発生する揺動の周波数スペクトルを計測する方法として2つの方法を考案した。第1として個々の微粒子の軌跡を追跡し、その軌道変化を解析する方法であり、第2として定点を通過する微粒子の平均的揺動を観測し、解析する方法である。前者は短時間の計測しかできないのに対して、後者は長時間計測が可能となる。(5)上記後者の計測法を用い、微粒子揺動の時系列データから揺動を支配している複雑性の評価を行なった。3次元位相空間での揺動の軌跡は平面に近いアトラクタを持つことが分かった。また相関次元の解析から、この揺動の次元は約2.4となり、非整数となることが分かった。また、リアポノフ指数のうち少なくとも1つは正となり、カオス的な振舞いを示すことが分かった。以上により、微粒子速度シア流によるミクロ構造形成の非線形的振舞いが解明された。
In this study, the formation of ultra-high velocity micro-particle flow, the growth of micro-particle flow, the formation of micro-particle vortex, the growth of micro-particle structure and the development of micro-particle structure are discussed. This year, the following results have been achieved in the field of particle orientation and flow detection. (1)The <-1>flow of particles in the velocity field is turbulent, and the velocity field is turbulent. The viscosity coefficient of particles is determined by the equation of fluid. (2)Vortex generation depends on particle dynamics, current, background forces, and values associated with particle growth and decay. (3)This system is composed of micro-particle dynamics and neutral particle flows. (4)The method of measuring the frequency of the micro-particle flow is studied. The first method is to track and analyze the trajectory of the particles, and the second method is to measure and analyze the average motion of the particles passing through the fixed point. The former is short time measurement, while the latter is long time measurement. (5)The measurement method of the latter is used, and the time series of particle motion is controlled. 3-dimensional phase space, the trajectory of motion, the plane, the distance, the distanceまた相关次元の解析から、この揺动の次元は约2.4となり、非整数となることが分かった。また、リアポノフ指数のうち少なくとも1つは正となり、カオス的な振舞いを示すことが分かった。The non-linear vibration formed by the above mentioned particle velocities and flow patterns is explained.
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
RFプラズマ中における微粒子シア流の形成と微粒子挙動
射频等离子体中颗粒剪切流的形成和颗粒行为
- DOI:
- 发表时间:2007
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:V.K.Popov;V;N.bagratashvili;U.E.Gorbaty;A.N.Konovalov;T.Yamauchi;久保田昌治;Giichiro Uchida;Giichiro Uchida;Takuma Gohda;Satoru Iizuka;Satoru Iizuka;Takuma Gohda;Takuma Gohda;Satoru Iizuka;Takuma Gohda;Takuma Gohda;Satoru Iizuka;Takuma Gohda;合田巧真;合田巧真;合田巧真;合田巧真;合田巧真;合田巧真;合田巧真;飯塚哲;合田巧真;合田巧真;Takuma Gohda;飯塚 哲;合田巧真
- 通讯作者:合田巧真
RFプラズマ中の速度シア流による微粒子挙動
RF 等离子体中速度剪切流引起的颗粒行为
- DOI:
- 发表时间:2009
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:V.K.Popov;V;N.bagratashvili;U.E.Gorbaty;A.N.Konovalov;T.Yamauchi;久保田昌治;Giichiro Uchida;Giichiro Uchida;Takuma Gohda;Satoru Iizuka;Satoru Iizuka;Takuma Gohda;Takuma Gohda;Satoru Iizuka;Takuma Gohda;Takuma Gohda;Satoru Iizuka;Takuma Gohda;合田巧真;合田巧真;合田巧真
- 通讯作者:合田巧真
RFプラズマ中微粒子シア流における微粒子挙動
射频等离子体中粒子剪切流中的粒子行为
- DOI:
- 发表时间:2009
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:V.K.Popov;V;N.bagratashvili;U.E.Gorbaty;A.N.Konovalov;T.Yamauchi;久保田昌治;Giichiro Uchida;Giichiro Uchida;Takuma Gohda;Satoru Iizuka;Satoru Iizuka;Takuma Gohda;Takuma Gohda;Satoru Iizuka;Takuma Gohda;Takuma Gohda;Satoru Iizuka;Takuma Gohda;合田巧真;合田巧真;合田巧真;合田巧真
- 通讯作者:合田巧真
Vortex formation in a high speed dust flow with large velocity shear in RF plasmas
射频等离子体中高速剪切的高速尘埃流中涡流的形成
- DOI:
- 发表时间:2008
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:V.K.Popov;V;N.bagratashvili;U.E.Gorbaty;A.N.Konovalov;T.Yamauchi;久保田昌治;Giichiro Uchida;Giichiro Uchida;Takuma Gohda;Satoru Iizuka;Satoru Iizuka
- 通讯作者:Satoru Iizuka
RFプラズマ中における微粒子速度シア流の揺動
射频等离子体中粒子速度剪切流的波动
- DOI:
- 发表时间:2010
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:V.K.Popov;V;N.bagratashvili;U.E.Gorbaty;A.N.Konovalov;T.Yamauchi;久保田昌治;Giichiro Uchida;Giichiro Uchida;Takuma Gohda;Satoru Iizuka;Satoru Iizuka;Takuma Gohda;Takuma Gohda;Satoru Iizuka;Takuma Gohda;Takuma Gohda;Satoru Iizuka;Takuma Gohda;合田巧真
- 通讯作者:合田巧真
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