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粘性の温度依存性が大きい流体における対流ダイナミクス

粘度对温度依赖性较大的流体中的对流动力学

基本信息

批准号：
17J03066
负责人：
小林和也
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Tokyo Metropolitan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

（粘性差を伴った2成分混合系における熱対流現象）前年度は混合する2成分間の運動性の違いに着目し、粘性が異なるシリコンオイル混合系や水・グリセロール系をを用いて対流現象を調べた。その結果、ある粘性差以上になると過渡的停滞領域（TSD）が形成され、そこにLudwig-Soret効果は関係ないことを突き止めた。本年度はさらにTSD形成の起源を明らかにするため、混合する2成分間の粘性の濃度依存性について詳細に調べた。その結果、同じ2成分混合系であっても粘性の濃度依存性の強さによってTSD形成は起こらないことを突き止めた。（物理ゲルを用いた流体力学的不安定性の実験手法開発）レイリーテイラー不安定性に代表される流体力学的不安定性現象は界面不安定性の典型例であるが、実験的にどのようにして安定した初期界面を作り出すかは不安定化後の流れに与える影響を考える上でとても重要であるが、これまでの研究の多くは流体間に仕切り板を取り付け、それを引き抜く方法、容器を回転させる方法などがとられてきた。しかしながら、これらの手法では人為的な初期撹乱がその後の不安定化による流れの成長を支配することが知られていた。そこ物理ゲルを用いることによって、これまでの手法ではやむを得ないとされてきた人為的な初期撹乱を伴わない混和性液体における不安定化現象の初期過程を調べることが可能な新たな実験手法を開発した。そして典型的な流体力学的不安定性であるRayleigh-Taylor不安定性やlock exchange実験に本手法を適用し、初期からの不安定化を調べることができることを示した。

(The difference in viscosity caused by the 2-component mixing system and the heat transfer phenomenon) The previous year's mixing of the 2-component system did not allow movement between the two components. The eye-catching, viscous and different なるシリコンオイル mixed system や水・グリセロール system をを is adjusted by the いて対 flow phenomenon.その result, あるviscosity difference and above になると transition stagnation domain (TSD) が formation され, そこにLudwig-Soret effect は relations ないことを出きstop めた. This year, the origin of TSD formation is clear, and the viscosity and concentration dependence between the two components of the mixture are detailed. As a result, the same 2-component mixture system has strong concentration dependence on the viscosity and concentration of the TSD, and the TSD is formed as a result. (Physical research is based on the unsteady flow of hydrodynamics) Typical examples of the instability phenomenon in body mechanics and interface instability are であるが and 実験's にどのようにしてstable initial interface をThere are many studies on the influence of り出すかは and の流れに and える after the instability of り出する上でとてもimportant であるが and これまでのThe くは fluid room にShi cuts the り board を takes the り pay け, the それを leads き抜く method, the container を returns the 転させる method などがとられてきた.しかしながら、これらのtechniqueではartificialなInitial chaosがその后The instability of the flow and the growth of the unrest will lead to the growth and development of the world.そこPhysicsゲルをUse いることによって, これまでのtechnique ではやむをGet ないとされてきたartificial なInitial chaosをThe initial process of the unstabilization phenomenon of mixed liquids is possible, and the new method of adjusting the liquid is possible.そしてTypical fluid mechanics instability であるRayleigh-Taylor instability やlock This technique of exchange is not applicable, and the initial stage is unstable and the adjustment is not stable.

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）

粘性差が大きい2成分混合系の対流

粘度差较大的二组分混合体系中的对流

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
日本物理学会誌
影响因子：
0
作者：
小林和也;栗田玲
通讯作者：
栗田玲

粘弾性体におけるレイリーテイラー不安定性

粘弹性体中的瑞利-泰勒不稳定性

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
小林和也;栗田玲
通讯作者：
栗田玲

液体系・粉体系における重力不安定性の共通性

液体和粉末系统中重力不稳定性的共性

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
小林和也;栗田玲
通讯作者：
栗田玲

Experimental observation of an initial instability in complex fluids

复杂流体初始不稳定性的实验观察

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
小林和也;栗田玲;Rei Kurita and Kazuya U. Kobayashi;Kazuya U. Kobayashi and Rei Kurita;Kazuya U. Kobayashi and Rei Kurita,;Kazuya U. Kobayashi and Rei Kurita,;Kazuya U. Kobayashi and Rei Kurita
通讯作者：
Kazuya U. Kobayashi and Rei Kurita

複雑流体における重力不安定性の初期過程観察

复杂流体中引力不稳定初始过程的观测