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J-GLOBAL ID：201902250322602192   整理番号：19A1331348

マイクロチャネル流における回転不安定性【JST・京大機械翻訳】

Rotational instabilities in microchannel flows

著者 (4件)： Sengupta Saunak (Department of Mechanical Engineering, Indian Institute of Technology, Kharagpur 721302, India) ,  Ghosh Sukhendu (Department of Mathematics, Presidency University, Kolkata 700073, India) ,  Saha Sandeep (Department of Aerospace Engineering, Indian Institute of Technology, Kharagpur 721302, India) ,  Chakraborty Suman (Department of Mechanical Engineering, Indian Institute of Technology, Kharagpur 721302, India)
資料名： Physics of Fluids  (Physics of Fluids)
巻： 31  号： 5  ページ： 054101-054101-14  発行年： 2019年 
JST資料番号： H0052B  ISSN： 1070-6631  CODEN： PHFLE6  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： 非常に長いマイクロチャネルを含む多数の医学的および化学的応用における混合は,流動不安定性を誘発することによって強化することができた。したがって,チャネル長さは,強化された混合のために,慣性マイクロ流体領域で短縮され,それにより,装置の小型化と携帯化が可能になる。コンパクトディスクベースのマイクロ流体デバイスに関する研究室の新しい応用に動機付けられて,生化学的および生物医学的応用のために一般的に展開された回転作動マイクロチャネルフローの線形安定性を解析した。Orr-Sommerfeldとsquire方程式の結合系の解は,Coriolis力駆動不安定性に対する成長速度と中性曲線を与える。低回転数における4種類の不安定モード(Type-IからType-IV)の存在について報告した。さらに,タイプIとIIは競合特性を示し,タイプIIが乱流への遷移において重要な役割を果たすことを意味した。タイプIIIとタイプIVモードは比較的低い成長速度を持つが,関連する正常速度はチャネル中心近くで振動的性質を持つ。したがって,タイプIIIとIVは,様々な点深さに近い強い速度摂動によって局所的に強い混合を引き起こす可能性があると推論した。さらに,チャネルが短すぎて,タイプIとIIの増幅を可能にする場合には,状況は信頼できる。浸透深さの概念を用いて,流れの内部の仮想界面(近傍界面近傍)近傍のそのような局在化混合を誘起する不安定モードの可能性を定量化した。本研究では,効率的なマイクロチャネルの設計を支援するために,Reynolds数,回転数および流れ方向およびスパン方向の波数の範囲にわたるパラメータ研究から得られた不安定性領域図も示した。運動エネルギー収支の評価から引き出されたエネルギー移動の機構へのさらなる洞察は,Reynolds応力が最初に平均流から流れ方向速度変動へエネルギーを移動させることを明らかにした。その後,Coriolis力は軸方向運動量をスパン方向と壁方向に再配分し,しばしば観察されるロール-セル構造を生成する。ロールセルに関する報告実験との予測の定性的比較は良い一致を示した。Copyright 2019 AIP Publishing LLC All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 小型化 ,  回転数 ,  *不安定性 ,  運動量 ,  界面 ,  平均流 ,  *チャネル ,  成長速度 ,  再分布 ,  運動エネルギー ,  摂動 ,  *マイクロチャネル ,  乱流 ,  Reynolds数
準シソーラス用語： マイクロ流体 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： 管内流  (BC02090Q)

タイトルに関連する用語 (2件)： マイクロチャネル流 ,  回転不安定性