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J-GLOBAL ID：201702293201417936   整理番号：17A0678386

障害物のアレイを有するマイクロチャネルにおけるナノ粒子の分散と堆積

Dispersion and deposition of nanoparticles in microchannels with arrays of obstacles

著者 (3件)： TEHRANI Seyed Mostafa Banihashemi (Sharif Univ. Technol., Kish Island, IRN) ,  MOOSAVI Ali (Sharif Univ. Technol., Tehran, IRN) ,  SADRHOSSEINI Hani (Sharif Univ. Technol., Kish Island, IRN)
資料名： Microfluidics and Nanofluidics  (Microfluidics and Nanofluidics)
巻： 21  号： 4  ページ： 76,1-22  発行年： 2017年04月 
JST資料番号： A1036A  ISSN： 1613-4982  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： ドイツ (DEU)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： マルチファイバーフィルターの浮遊粒子捕捉性能を調べる目的で,三種類の断面形状の障害物のあるマイクロチャネル内の固気混相流れシミュレーションにより捕集効率,圧力損失等の特性を比較,評価した。断面形状は円形,楕円形,二等辺三角形の三種類とし,並列または食い違いの配列を対象とした。非定常非圧縮粘性流のナビエストークス方程式を用い,希薄粒子流のKnudsen数とReynolds数をパラメータとしてFVMで解いた。粒子の運動は抗力,Saffman揚力,ブラウン運動拡散を考慮してラグランジュ法を適用した。流速と粘度,フィルター相当の厚さとファイバー径による圧力損失,同摩擦係数,捕集効率等の表式を示した。初めに,本手法による粒子の平均抗力等,および捕集効率をStringer等並びに他研究データと比較,検証した。次に,各断面形状の配列2形態(並列,食い違い)について,固体体積率(0.076~0.785他)およびReynolds数(100~1000)をパラメータとしてエアロゾル粒径(100~1000nm)に対する捕集効率,総圧分布,粒子(粒径100nm,10コ)の軌跡等の解析結果を図示した。考察の結果,1)固体体積率の減少,およびファイバー間距離/ファイバー径の比の増加により捕集効率が低下すること,2)並列配置の円形断面の捕集効率が最大(~27%)となること,3)Reynolds数の増加と共に,一般に捕集効率が増加すること等の知見を得た。

シソーラス用語： *フィルタ ,  *繊維 ,  浮遊粒子状物質 ,  *ナノ粒子 ,  効率 ,  *マイクロチャネル ,  固気二相流 ,  シミュレーション ,  圧力損失 ,  摩擦係数 ,  *形態 ,  配列 ,  Navier-Stokes方程式 ,  Knudsen数 ,  Reynolds数 ,  体積率 ,  エアロゾル ,  粒径 ,  圧力分布
準シソーラス用語： *断面形状 ,  *捕集 ,  捕集効率

分類 (1件)： 不均質流  (BC02060J)

タイトルに関連する用語 (5件)： 障害物 ,  アレイ ,  マイクロチャネル ,  ナノ粒子 ,  堆積