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J-GLOBAL ID：201702239928350772   整理番号：17A1814508

乱流摩擦抗力低減効果に対する高分子凝集の長さの影響

Influence of length of polymer aggregation on turbulent friction drag reduction effect

著者 (6件)： FUJIMURA Masanari (Department of Mechanical Systems Engineering, Tokyo University of Agriculture and Technology) ,  IWAMOTO Kaoru (Department of Mechanical Systems Engineering, Tokyo University of Agriculture and Technology) ,  MURATA Akira (Department of Mechanical Systems Engineering, Tokyo University of Agriculture and Technology) ,  MASUDA Mitsutoshi (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology) ,  ANDO Hirotomo (National Maritime Research Institute) ,  MAMORI Hiroya (Department of Mechanical Engineering, Tokyo University of Science)
資料名： Journal of Fluid Science and Technology (Web)  (Journal of Fluid Science and Technology (Web))
巻： 12  号： 2  ページ： JFST0013(J-STAGE)  発行年： 2017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)

抄録/ポイント： 数値シミュレーションを通して乱流抗力低減効果に対する高分子凝集長さの影響を調べた。高分子凝集は,離散要素モデルの一つであるビーズばね鎖モデルを使ってモデリングした。摩擦Reynolds数180におけるモデルの総自然長さを変えてシミュレーションを行い,藤村らによる各種ばね定数数値結果を分析した。さらに,緩和時間に対応するモデルの時間スケールを,振動するCouette流を使って調べた。総自然長さの増加とともに緩和時間が増加しばね定数が減少し,緩和時間とともに乱流チャネル流の抗力低減率が増加する。今回の研究では,緩和時間が乱流チャネル流内の延長モデルの長さに相関することが分かった。抗力低減率と延長モデルの間の関係は対数で表せる。この表現に従うと,延長モデルの長さが渦構造の直径より長いとき,抗力低減効果が現れると期待される。乱流分布の可視化では,流体との相互作用を通して長いモデルが強いエネルギー散逸を示すことが観察できる。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： 減少 ,  *高分子 ,  *凝集体 ,  モデリング ,  個別要素法 ,  ばね定数 ,  緩和時間 ,  エネルギー散逸 ,  流れの可視化 ,  *抵抗低減
準シソーラス用語： *抗力低減 ,  離散要素モデリング

著者キーワード (5件)： Drag reduction ,  Turbulent channel flow ,  Viscoelastic fluid ,  Discrete element model ,  Polymer aggregation

分類 (1件)： 管内流  (BC02090Q)

引用文献 (35件)：

• Bagheri, F., Mitra, D., Perlekar, P. and Brandt, L., Statistics of polymer extensions in turbulent channel flow, Physical Review E, Vol.86 (2012), 056314.
• Bird, R. B., Curtiss, C. F., Armstrong, R. C. and Hassager O., Dynamics of polymeric liquids Volume 2, Wiley, New York (1987).
• Cox, L. R., Dunlop, E. H. and North, A. M., Role of molecular aggregations in liquid drag reduction by polymers, Nature, Vol.249 (1974), pp.243-245.
• Dallas, V., Vassilicos, J. C. and Hewitt, G. F., Strong polymer-turbulence interactions in viscoelastic turbulent channel flow, Physical Review E, Vol.82 (2010), 066303.
• Davoudi, J. and Schumacher, J., Stretching of polymers around Kolmogorov scale in a turbulent shear flow, Physics of Fluids, Vol.18 (2006), 025103.

タイトルに関連する用語 (3件)： 抗力低減 ,  高分子 ,  凝集