非ニュートン流体の流動現象とその制御、測定

第1部 非ニュートン流体の流動現象と測定方法

(2023年3月31日 10:30〜12:30)

　粘度の流体を扱うプロセスでは、様々な問題が生じることが知られているが、その対策は容易ではない。高粘度流体の性質を知ることがそのメカニズムの理解への早道であると考え、本講演では、常識とは異なる高粘度流体の振る舞いを幾つか紹介し、高粘性流体のレオロジー特性の評価方法についてできるだけ数式を使わずに紹介する。

1. 流体の性質から見た分類
   1. ニュートン流体
   2. 非ニュートン流体、粘弾性流体
2. 非ニュートン流体、粘弾性流体の変わった流れの紹介
   1. ワイゼンベルグ効果
   2. ダイスウェル現象
   3. トムズ効果
   4. その他
3. レオロジー特性の評価方法
   1. レオロジーとは
   2. レオロジー測定方法の色々
   3. レオロジー測定から得られる情報
   4. さまざまな粘度計の紹介
      1. ニュートン流体用
      2. 非ニュートン流体用
      3. 粘弾性流体用
      4. 可視化との組み合わせ
4. レオロジー特性によって変化する流れの紹介
5. まとめ
• 質疑応答

第2部 非ニュートン流体中における気液/液々二相流れとその制御

(2023年3月31日 13:30〜16:30) ※途中、小休憩含む

　工業装置・プロセス内でみられる気液/液々二相流れは、複雑な運動過程から構成されるが、非ニュートン流体系になると流体の非ニュートン特性の効果によりさらに複雑な流動系となる。これらの複雑流動現象を整理し、モデル化をするためには、まず素過程での運動機構や運動特性を理解する必要がある。 　本セミナーでは非ニュートン流体中での気泡・液滴の運動機構および運動特性を中心に解説する。また、非ニュートン流体系での気液/液々二相流れの制御・スケールアップへの対応方法や課題について述べる。

1. 設計・制御パラメータ
   1. 支配方程式と無次元数
   2. 非ニュートン流体流れにおける問題
2. 気泡・液滴の上昇運動
   1. ニュートン流体系での上昇運動
   2. 非ニュートン流体系での上昇運動
   3. 設計・制御パラメータとスケールアップ
3. 剪断場での気泡・液滴のダイナミクス
   1. 気泡・液滴に作用する揚力
   2. 変形・分裂現象
   3. 設計・制御パラメータとスケールアップ
4. 配管内気液二相流れ
   1. ニュートン流体系での管内気液二相流れ
   2. 非ニュートン流体系での管内気液二相流れ
   3. その他の装置内流動
   4. 設計・制御パラメータとスケールアップ
5. 気液/液々二相流れの数値解析
   1. 数値解析方法
   2. 非ニュートン流体系の数値解析
6. まとめ
• 質疑応答