粘弾性流体の同心二重円筒内流れの不安定性発生に及ぼす第2法線応力差の影響の解明

阐明第二法向应力差对同心双圆柱粘弹性流体流动失稳发生的影响

基本信息

批准号：
11750134
负责人：
高橋勉
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Nagaoka University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、昨年度作製した光学測定用同心二重円筒流路を用いて粘弾性流体の法線応力差の測定を行うためのシステムの最終的な構築、および測定を行い、他の方法で測定された結果との比較・検証を行った。機械式測定用のプラットフォームとして使用したひずみ制御型レオメータと連動して2方向より複屈折を測定し、屈折率テンソルの全成分を計算するための解析手法を確立した。また、レオメータから得られるせん断応力のデータと合わせて、光弾性係数を算出し、この値と屈折率テンソルの成分から第1、第2法線応力差の過渡的な変化を測定するための手法を作製した。検証実験として、顕著な粘弾性を示すチューブ状ミセルを形成する界面活性剤水溶液、CTAB/NaSal水溶液、を用いてスタートアップ・緩和過程における第1、第2法線応力差の値を測定した。これらの値は本申請者が先に開発した平行円板型流路を用いた測定結果と比較して妥当な値であった。さらに、また、光学的に測定された第1法線応力差は円錐円板型流路を用いて機械的手法で測定した結果とほぼ一致し、この手法の妥当性が検証された。これらの研究成果は、レオロジーの分野でもっとも権威のある国際会議「国際レオロジー会議」(2000年8月20〜23日、イギリス・ケンブリッジ大学)において口頭発表を行った。また、現在この成果を学術雑誌に投稿するべく準備を行っている。

今年，我们最终完成了使用同心双圆柱流程路径来测量粘弹性流体正常应力差异的系统，以进行去年制造的光学测量，并与使用其他方法测量的结果进行了比较和验证。已经建立了一种分析方法，用于与菌株控制的流变仪一起在两个方向上测量双向反射，用作机械测量平台并计算折射率张量的所有组件。此外，创建了一种方法来计算光弹性系数，并结合从流变仪获得的剪切应力的数据，并测量该值与该值的第一和第二正常应力差异以及折射率启动器的组件中的瞬态变化。作为验证实验，使用水性表面活性剂溶液和CTAB/鼻溶液测量了启动过程中第一和第二正常应力差异的值，并形成具有显着粘弹性的管状胶束。与使用申请人先前开发的平行光盘类型流道相比，这些值与测量结果相比是合理的。此外，光学测量的首先正常应力差几乎与使用锥形磁盘形流动路径的机械方法测量的结果一致，并验证了该技术的有效性。这些研究结果是在国际流变学会议上口头介绍的，该国际流变学会议是流变学领域最负盛名的国际会议（2000年8月20日至23日，英国剑桥大学）。他目前还准备将此发现提交给学术期刊。