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J-GLOBAL ID：201202245481419514   整理番号：12A0395627

滑りを伴う粘性マイクロポンプの潤滑解析と数値シミュレーション

Lubrication analysis and numerical simulation of the viscous micropump with slip

著者 (2件)： MATTHEWS Miccal T. (School of Engineering, Edith Cowan Univ., Joondalup, W.A. 6027, AUS) ,  STOKES Yvonne M. (School of Mathematical Sciences, Univ. of Adelaide, Adelaide, S.A. 5005, AUS)
資料名： International Journal of Heat and Fluid Flow  (International Journal of Heat and Fluid Flow)
巻： 33  号： 1  ページ： 22-34  発行年： 2012年02月 
JST資料番号： D0599B  ISSN： 0142-727X  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 粘性マイクロポンプは流路内に円筒形ロータを偏心させて配置したデバイスでありロータを回転させると円筒と流路壁面との間の小空隙と大空隙との間の粘性抵抗が流路流路に沿って正味の流れを発生する。円筒と流路壁面との間の空隙がロータの半径と比較して小さいと仮定すると,流体力学的潤滑理論を用いて粘性ポンプの特性を調べることを可能とする。ここでは潤滑理論を用いて流量,回転速度,圧力降下及び付加トルクを粘性ポンプの幾何学的パラメータの関数として関連付ける解析解を求めた。この解析は2つの点で滑りの効果に関する以前の同様な考察とは異なっている。最初に,適用した圧力はポンプが動作中に打ち勝つ必要がある圧力負荷として使用される,そして第2に,流路壁面とロータの個々の上に異なる滑り長さが使用される。数値シミュレーションを実施して潤滑解析の結果を確認すると共に,その際に滑り境界条件を統合するためにペナルティ手法により修正した有限要素解析手法を使用した。その結果からロータ上に滑りがない場合に流路壁面上での滑りはポンプ内の流束に関連してポンプの性能を改善するが,ポンプが打ち勝つべき圧力負荷は低減することを示した。ロータ上に滑りがある場合と流路壁面とロータ上に滑りがある場合にはポンプの性能を低下させる。潤滑と数値的解の比較から流路間隙の小さい値に対しては卓越した定量的一致そして流路壁面上に滑りなしあるいは滑りありの場合での大きな流路間隙に対しては良好な一致を示した。この結果は実際的に興味があると考えられる。更にロータ上に滑りがある場合には滑りの小さな値に対して良好な一致が見られた。至る所に滑りがある場合には,潤滑解を求めるのに使用した仮定の1つが殆ど有効でなくなる。Copyright 2012 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *滑り ,  特殊ポンプ ,  ポンプ ,  小型 ,  潤滑 ,  流体力学的模型 ,  *シミュレーション ,  円筒 ,  偏心 ,  間隙 ,  依存性 ,  解析モデル ,  数値解析 ,  境界層 ,  マイクロポンプ
準シソーラス用語： *粘性ポンプ ,  数値シミュレーション ,  パラメータ依存性 ,  有限要素解析

分類 (3件)： ポンプ,各種揚水装置  (QD05030P) ,  液体の輸送現象一般  (BL06011A) ,  層流,乱流,境界層  (BC02030C)

タイトルに関連する用語 (6件)： 滑り ,  粘性 ,  マイクロポンプ ,  潤滑 ,  解析 ,  数値シミュレーション