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微小オリフィスを通る流れの異常性とナビエ・ストークス方程式の適用性に関する研究

微孔板流动异常及纳维-斯托克斯方程的适用性研究

基本信息

批准号：
09875049
负责人：
長谷川富市
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Niigata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

代表者らは、本研究に先立つ実験により、厚さ10ミクロン、直径10ミクロンから30ミクロンの微小オリフィスを通る水の流れの圧力損失が流体の基礎方程式の予測値により異常に高い値をとるという現象を見い出している。本研究の平成9年度分では、前述の水を用いた実験と同種の実験を空気を用いて行い、空気は水よりも異常性は少ないが水と同様に基礎方程式の予測通りには流れないことを明らかにした。また、小オリフィスを用いて流出ジェットの反力とジェット直径を精密に測定する実験を行い、その結果から水が伸張ひずみを伴う流動に際し弾性力を生じると考えることが妥当であり、従来の基礎方程式の修正が必要になることを示した。本年(平成10年)度では、小オリフィスを用いて水とシリコンオイルの流出ジェットの反力とジェット直径を精密に測定する実験をさらに広範囲に行い、オリフィス厚さの影響を取り込んだ数値解析を基に流出ジェットの表面張力の影響も考慮して実験値を整理するとジェット反力と直径測定の両者から算定した弾性力がよく一致することを示した。この結果は従来ニュートン流体と考えられていた水やシリコンオイルを粘弾性流体とみなすことが妥当であり、基礎方程式であるN-S方程式を修正する必要のあることを強く示唆している。さらに流出ジェットにレーザー光を当てマイケルソンの干渉計の原理を使い、小オリフィスを通過するジェットの屈折率を測定することを試みた。屈折率が静水のそれよりも大きければ弾性化の証拠となる。これについてはまだ明確な結論を得ていないが流出ジェットの屈折率が静水のそれと異なるであろうという結果は得ており、実験誤差等を除く検討を続けている。

The representative of this study is that the first step in this study is to reduce the pressure loss of water flow and the prediction value of the basic equation of fluid flow. In this study, the first nine years of the year, the water used in the previous year, the same kind of water used in the previous year The reaction force of the outflow is precisely measured. The result is that the flow of water is accompanied by the generation of the reaction force. This year (10 years), the flow rate of water, the flow rate, the flow The influence of the thickness on the surface tension is analyzed. The influence on the surface tension is calculated. The results show that the N-S equation is correct and the N-S equation is correct. The principle of the flow rate is determined by the flow rate. The ratio of refraction to static water is large and the ratio of refraction to static water is small. The results of this study are as follows: (1) The results of this study are as follows: (2) The results of this study are as follows: