擬塑性流体を分散媒とするサスペンションへのダイラタンシーモデルの適用性

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タイトル別名
  • Applicability of the Dilatancy Model to Suspensions in Shear-thinning Medium
  • ギソセイ リュウタイ オ ブンサンバイ ト スル サスペンション エ ノ ダイラタンシー モデル ノ テキヨウセイ

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粒子衝突に起因して運動量流束が増加するダイラタンシーモデル（Ookawara and Ogawa, 2000）の，擬塑性流体を分散媒とするサスペンションへの適用性を実験的に検討した．分散媒として濃度0.04，0.06，0.08，0.10wt%のポリアクリルアミド水溶液を調製した．各分散媒は勇断速度100–1,000s− 1の範囲において指数則モデルを適用可能で，それらの指数はそれぞれ0.804，0.759，0.730，0.697であった．各分散媒に平均粒径7µm，比重1.19のポリメチルメタクリレート粒子を10，20，30vol%で分散させたサスペンションを調製した．各サスペンションの流動特性は粒子濃度の増加につれてニュートン流体に近づくのみならず，指数則モデルが適用できなくなることを確認した．そこで，サスペンションの相対粘度を粒子体積分率の多項式で表す古典的サスペンション粘度式と，上記ダイラタンシーモデルを併せて適用することを試みた．本研究の実験範囲においては，粒子体積分率の2次式とダイラタンシーモデルを併用することにより，各分散媒の流動曲線と粒子濃度からサスペンションの流動曲線を定量的に予測可能であることが示された．

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