文献

J-GLOBAL ID：201002247186777741   整理番号：10A0770850

流脈線ローブに基づく3次元撹拌槽内の層流混合機構の解析

Analysis of Mechanism of Laminar Fluid Mixing in 3-D Mixing Tank Based on Streakline Lobes

著者 (2件)： 井上義朗 (大阪大学大学院基礎工学研究科物質創成専攻 化学工学領域) ,  橋本俊輔 (大阪大学大学院基礎工学研究科物質創成専攻 化学工学領域)
資料名： 化学工学論文集
巻： 36  号： 4  ページ： 355-365 (J-STAGE)  発行年： 2010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3次元,非定常,非対称である.そのため,たとえ流れが層流であっても,混合機構を決定論的過程として明確に示すことは困難であった.本研究では,パドル翼の羽根先端部から伸びる流脈線の形が混合パターン形成過程における鋳型となること,および,その形状と伸び方を調べることにより,3次元撹拌槽内のr-z,θ-z,θ-r面内のそれぞれにおいて微細な混合パターンが決定論的規則に従って形成される機構を明らかにした.1本の流脈線は,撹拌槽内の混合領域を密に覆う多重螺旋曲面上に載り,その曲面上で多数のローブ形状を描くとともに,ローブの内部に他のローブの襞が侵入する入れ子的な構造を形成する.これにより,流脈線や流脈線ローブは3次元の混合領域全体を密に覆うことができ,流体はこの鋳型に従って組織的に微細な混合パターンを生み出すことが可能になる.また,撹拌翼の羽根先端から伸びる流脈線によって形成される鋳型は,羽根の通過周期時間ごとに観測する限り,時間的に変化しない不変的な構造である.(著者抄録)

シソーラス用語： 形態 ,  流れの可視化 ,  *三次元 ,  *撹拌槽 ,  撹拌 ,  撹拌機 ,  *層流 ,  *混合 ,  *機構 ,  流れ分布 ,  構造 ,  *経路
準シソーラス用語： ストリーク ,  引き筋 ,  不変構造 ,  流れ模様 ,  *流脈線

分類 (1件)： 撹はん,混合  (XD02040M)

引用文献 (9件)：

• Camassa, R. and S. Wiggins; “Chaotic Advection in a Rayleigh-Bénard flow,” Phys. Rev., A43, 774–797 (1991)
• 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 (2009a)

タイトルに関連する用語 (5件)： 流脈線 ,  3次元 ,  撹拌槽 ,  層流 ,  解析