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Hybrid simulations for the mechanical degradation of polymer solution by turbulence

湍流引起的聚合物溶液机械降解的混合模拟

基本信息

批准号：
23760156
负责人：
WATANABE Takeshi
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Nagoya Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2013
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23760156/
关键词：
高分子溶液乱流ハイブリッド計算大規模並列計算

项目摘要

In this study we examined the mechanical degradation of polymer solution by turbulence and its effects on turbulence statistics by performing the numerical simulations which include the cut-off process of long-chain polymers. It is known that the kinetic energy dissipation of turbulent flows is reduced by polymer additives. It was found that the longer chain polymers have larger influence on the turbulence statistics like the kinetic energy dissipation. When the elasticity of polymers was much stronger, turbulent motions were maintained by stretching polymers even when the turbulence sufficiently decayed. Then the kinetic energy spectrum showed the characteristic power-law decay in the wavenumber range below the Kolmogorov scale. We also found that the reduction rate of the kinetic energy dissipation was gradually decreased with time due to the decreasing of the number of longer chain polymers by cutting.

在这项研究中，我们研究了机械降解的聚合物溶液的湍流和湍流统计的影响进行数值模拟，其中包括切断过程的长链聚合物。众所周知，聚合物添加剂可降低湍流的动能耗散。结果发现，长链聚合物有较大的影响，湍流统计的动能耗散一样。当聚合物的弹性强得多时，即使湍流充分衰减，通过拉伸聚合物也能维持湍流运动。然后，动能谱在低于科尔莫戈罗夫尺度的波数范围内表现出特征的幂律衰减。我们还发现，随着时间的推移，由于切割减少了长链聚合物的数量，动能耗散的减少率逐渐降低。

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）

多数の高分子モデルが分散した一様乱流の統計性

多种分布式聚合物模型的均匀湍流统计

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
第２４回計算力学講演会ＣＭＤ2011
影响因子：
0
作者：
米澤宏一;小西大介;宮川和芳;Peter Doerfler;Francois Avellan;辻本良信;杉本大輝,渡邊威,後藤俊幸
通讯作者：
杉本大輝,渡邊威,後藤俊幸

Kinetic energy spectrum of the low ReynoIds number turbulence with polymer additives

聚合物添加剂低雷诺数湍流的动能谱

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
0
作者：
Takeshi Watanabe;Toshiyuki Gotoh
通讯作者：
Toshiyuki Gotoh

乱流の減衰過程に及ぼす高分子の影響

聚合物对湍流衰减过程的影响

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
京都大学数理解析研究所講究録
影响因子：
0
作者：
米澤宏一;青野淳;姜東赫;堀口祐憲;川田裕;辻本良信;渡邊威,後藤俊幸
通讯作者：
渡邊威,後藤俊幸

Kinetic energy spectrum of low-Reynolds-number turbulence with polymer additives

聚合物添加剂低雷诺数湍流的动能谱

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
J. Phys. : Conf. Ser
影响因子：
0
作者：
Koichi Yonezawa;Jun Aono;Donghyuk Kang;Hironori Horiguchi;Yutaka Kawata;Yoshinobu Tsujimoto;Takeshi Watanabe and Toshiyuki Gotoh
通讯作者：
Takeshi Watanabe and Toshiyuki Gotoh

希薄高分子溶液における乱流のハイブリッドシミュレーション

稀聚合物溶液中湍流的混合模拟

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
M. Motozawa;J. Chang;T. Sawada and Y. Kawaguchi;辰野誠哉;M. Motozawa;本澤政明;M. Motozawa;本澤政明;安藤祐斗，大西一弘，寺島修，長田孝二，酒井康彦;西岡優樹,渡邊威,後藤俊幸
通讯作者：
西岡優樹,渡邊威,後藤俊幸

DOI：
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作者：
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作者：
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WATANABE Takeshi其他文献

Development in fundamental physics of polymer gels

聚合物凝胶基础物理研究进展

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
KAWAMOTO Teppei;AOKI Makoto;KIMURA Taro;CHINAPANG Pondchanok;MIZUSAWA Takako;YAMADA Norifumi L.;NEMOTO Fumiya;WATANABE Takeshi;TANIDA Hajime;MATSUMOTO Masashi;IMAI Hideto;MIYAKE Junpei;MIYATAKE Kenji;INUKAI Junji;○萱場裕貴・北條健太・小野健太・石崎学・金井塚勝彦・近藤慎一・栗原正人・三ツ石方也・松井淳;Takamasa Sakai
通讯作者：
Takamasa Sakai