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J-GLOBAL ID：202102254806512543   整理番号：21A0850792

吸水性粒子の間隙における自由液面流れの数値解析手法

COMPUTATIONAL METHOD FOR FREE-SURFACE FLOWS BETWEEN MULTIPLE ABSORBENT PARTICLES

著者 (3件)： 永野浩大 (日鉄ソリューションズ) ,  鳥生大祐 (京都大学学術情報メディアセンター) ,  牛島省 (京都大学学術情報メディアセンター)
資料名： 土木学会論文集 A2(応用力学)(Web)  (Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. A2 (Applied Mechanics) (Web))
巻： 76  号： 2  ページ： I_109-I_117(J-STAGE)  発行年： 2020年 
JST資料番号： U0102B  ISSN： 2185-4661  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： 本研究では,水を吸収すると膨張する吸水性粒子の間隙に浸入する自由液面流れを有限体積法により計算する手法を提案する.吸水性粒子の膨張により,水に接する粒子の固体領域が広がり,その影響を粒子表面の流速と圧力の境界条件として考慮する.この計算手法を用いて非吸水性粒子間隙の lock-exchange 問題や単一の吸水性粒子の膨張問題を計算し,高密度流体側のフロント位置や水の体積保存性について基本的な検証を行った.さらに,複数の吸水性粒子間隙に浸入する dam-break 流れに対する数値実験を行った.その結果,粒子間隙におけるフローパターンは粒子の膨張に大きく影響を受けること,また粒子の吸水速度が大きくなりすぎると粒子間隙へのフロントの進行が阻害され,領域全体の粒子吸水量が低減する可能性があることを示した.(著者抄録)

シソーラス用語： 粒子 ,  含水性 ,  膨張 ,  吸水性高分子 ,  *間隙水 ,  飽和度 ,  *流れ構造 ,  流れ特性 ,  有限体積法 ,  数値解析 ,  空隙率 ,  粒径 ,  吸水 ,  流速 ,  *多孔質体 ,  多孔質中の流れ
準シソーラス用語： 液面 ,  *吸水性

著者キーワード (10件)： absorbent particle ,  porous media ,  free-surface flow ,  seepage flow ,  finite volume method ,  absorbent particle ,  porous media ,  free-surface flow ,  seepage flow ,  finite volume method

分類 (1件)： 不均質流  (BC02060J)

引用文献 (13件)：

• 温品謙二:スーパーアブゾーベント, 有機合成化学協会誌,Vol. 38. pp. 546-554. 1980.
• 高橋正通, 柴崎一樹, 仲摩栄一郎, 石塚森吉, 太田誠一:林業・緑化分野における高吸水性高分子樹脂の利用, 日本森林学会誌, Vol. 100, No. 6, pp. 229-236, 2018.
• 浅野均, 下坂賢二, 赤木寛一, 近藤義正:高吸水性ポリマー材を利用した地盤掘削安定液の基本性状と場所打ち杭工法への適用, 土木学会論文集 F1(トンネル工学), Vol. 73, No. 2, pp. 71-87, 2017.
• Sweijien, T., Chareyre, B., Hassanizadeh, S. M. and Karadimitriou, N. K.: Grain-scale modelling of swelling granular materials; application to super absorbent polymers, Powder Technology, Vol. 318, pp. 411-422, 2017.
• Flory, P. J.: Principle of polymer chemistry, Cornell University Press, 1953.

タイトルに関連する用語 (6件)： 吸水性 ,  間隙 ,  液面 ,  流れ ,  数値 ,  解析手法