ポリマー融液と円板状粒子懸濁液の押し出し流れのメゾスケール構造の確率計算に基づく数値シミュレーション

SHIMIZU Tomohiro; YAMAMOTO Takehiro

文献

J-GLOBAL ID：201002245233028288 整理番号：10A0843448

ポリマー融液と円板状粒子懸濁液の押し出し流れのメゾスケール構造の確率計算に基づく数値シミュレーション

Numerical Simulation of Extrusion Flows of Polymer Melts and Disclike Particle Suspensions Based on Stochastic Calculation of Their Mesoscale Structures

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資料名：
巻： 5 号： 3 ページ： 403-415 (J-STAGE) 発行年： 2010年
JST資料番号： U0022A ISSN： 1880-5558 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：英語 (EN)

一本のスクリュー押し出し器内の複雑流体の数値シミュレーションをマクロな流れに対する連続体モデルによる計算とメゾスケール構造に対する確率シミュレーションの方法と連成させて行った。そしてミクロ-マクロシミュレーションの複雑流体に対する利点を調べた。本研究ではポリマー融液と円板状粒子の稀釈懸濁液を考え,押し出し流れの単純なモデルを考察し,そこにおいては流れを浅いチャンネル流れとした。ポリマー融液についてはCurtiss-Birdモデルをポリマーネットワークの力学特性を示すために用いた。ポリマーの方向性挙動はWeissenberg数への依存性を取り入れて考察した。更に,ポリマーの方向角の分布表示の低コスト法を提案した。この方法では,付加的な確率シミュレーションを流れ場のサンプリング点において行った。押し出し器の隙間内の方向角依存性はこの方法でより精度高く捕捉できた。円板状粒子懸濁液のシミュレーションでは,円板状粒子は扁平楕円体でモデル化し,粒子の運動を扁平楕円体の方向ベクトルの確率微分方程式を用いて計算した。粒子の方向特性を解析し,本方法が懸濁液流れにも有効であることを見出した。(翻訳著者抄録)

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高分子溶液・融液のレオロジー , 液-液界面

引用文献 (20件)：

(1) Öttinger H.C., Stochastic Processes in Polymeric Fluids (1996), Springer-Verlag.
(2) Borgbjerg U., de Pablo J.J. and Öttinger H.C., The Recovery of Polymer Melts after Shear and Elongational Flows, Journal of Chemical Physics, Vol.101, No.8 (1994), pp.7144 - 7153.
(3) Öttinger H.C., van den Brule B.H.A.A. and Hulsen M.A., Brownian Configuration Fields and Variance Reduced CONNFFESSIT, Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics, Vol.70, No.3 (1997), pp.255 - 261.
(4) Fenner R.T., Extrusion, Computational Analysis of Polymer Processing, Ed. Pearson J.R.A and Richardson S.M. (1983), Applied Science Publishers.
(5) Pearson J.R.A., Mechanics of Polymer Processing (1985), Elsevier.

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