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J-GLOBAL ID：200902228998039617   整理番号：09A0599210

流脈線に基づく撹拌槽内の混合機構の解析

Analysis of Fluid Mixing in an Agitated Vessel Based on a Streakline

著者 (6件)： 井上義朗 (大阪大学大学院基礎工学研究科 化学工学領域) ,  高岡大 (大阪大学大学院基礎工学研究科 化学工学領域) ,  岡田文太朗 (大阪大学大学院基礎工学研究科 化学工学領域) ,  屶網和也 (大阪大学大学院基礎工学研究科 化学工学領域) ,  橋本俊輔 (大阪大学大学院基礎工学研究科 化学工学領域) ,  平田雄志 (大阪大学大学院基礎工学研究科 化学工学領域)
資料名： 化学工学論文集
巻： 35  号： 3  ページ： 265-273 (J-STAGE)  発行年： 2009年 
JST資料番号： S0110B  ISSN： 0386-216X  CODEN： KKRBAW  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 撹拌槽内の流れは,非定常の3次元流であるだけでなく空間的にも非対称であるため,その構造は極めて複雑である.そのため,撹拌槽内の流体混合機構についてはいまだ不明な点が多い.2次元の層流カオス混合系では,安定多様体と不安定多様体が流体混合機構を理解する際の重要な概念となり,それらが混合機構を支配する不変構造あるいは混合パターン形成の鋳型となっている.しかし,撹拌槽内の3次元流体混合場においても同様の役割を果たす不変構造が存在するか否かについてはいまだ不明である.本研究では,不安定多様体と同様の特性を有する流脈に着目して,2枚パドル翼をもつ撹拌槽内における層流流体混合機構の解析を行った.翼先端から伸びる流脈が混合パターン形成と密接な関係があることを実験およびモデル解析より明らかにするとともに,層流場における撹拌槽内の大域的な流体混合が,側壁近傍における流脈線の強い引き伸ばしと折り畳み機構から生み出されることを示した.(著者抄録)

シソーラス用語： *撹拌槽 ,  *流動解析 ,  *混合 ,  *層流 ,  流れの可視化 ,  Reynolds数 ,  微細構造 ,  経時変化 ,  撹拌機 ,  数値解析

分類 (2件)： 装置内の流れ  (XD01010Y) ,  撹はん,混合  (XD02040M)

引用文献 (9件)：

• Aref, H.; “Stirring by Chaotic Advection,” J. Fluid Mech., 143, 1–21 (1984)
• Hama, F. R.; “Streaklines in a Perturbed Shear Flow,” Physics of Fluids, 5, 644–650 (1962)
• Inoue, Y. and Y. Hirata; “Numerical Analysis of Chaotic Mixing in Plane Cellular Flow I—Formation Mechanism of Initial Mixing Pattern and Fine Mixing Pattern,” Kagaku Kogaku Ronbunshu, 25, 294–302 (1999)
• Inoue, Y. and Y. Hirata; “Numerical Analysis of Chaotic Mixing in Plane Cellular Flow II—Mixedness and Final Mixing Pattern,” Kagaku Kogaku Ronbunshu, 26, 31–39 (2000)
• Inoue, Y., B. Okada and S. Hashimoto; “Simplified Model of 3D Velocity Field in Stirred Tank,” Kagaku Kogaku Ronbunshu, 35, 201–210 (2009)

タイトルに関連する用語 (3件)： 流脈線 ,  撹拌槽 ,  解析