撹拌槽内における孤立混合領域の理論的解析

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概要

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低レイノルズ数の層流撹拌条件下で生成するドーナツ渦状の孤立混合領域（IMR: Isolated Mixing Region）の周囲には，螺旋形の閉曲線を描くひも状のIMRが形成され，それらがドーナツ状のIMRの回りを回転運動する現象が観測される．通常，このひも状IMRの巻数や平均回転速度は，周回運動する流体粒子軌道の巻数や平均回転速度とは異なる．本研究では，流体の周期的な回転運動がパドル翼の羽根通過によって誘起される進行波的摂動と同期することにより，ひも状IMRが形成される機構を示した．また，ひも状IMRの本数・巻数・平均回転速度と流体粒子の平均回転速度，撹拌翼の回転速度・羽根枚数などを関係づける式を提示した．これら諸関係式を簡易流動モデルによる計算結果と実測データの両面から検討し，その有効性を確認した．
2010-03-20

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