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- さなえ きちや
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1 流体抵抗 揚力 (ag an Lif)
2 運動量交換 momenm opling 流体抵抗 ag foe レイノルズ数 ynols nmbe 希薄効果 aefaion effe 流れ場の非一様性 Non-nifomiy 乱れ blene 粒子間距離 inepaile spaing 表面からの吹出し blowing a sfae 重力 Gaviaional foe
3 axen foe foe :: 流れ場の非一様性の影響 (effe (effe of of a a nonnifom nonnifom flow) flow) ストークス抵抗 (Sokes ag) 3πμ ( v ) 一様流中に球がある場合 3 3 π 8 ( ) v μ πμ Happel & Benne (973) axen foe : 非一様性の影響 axen Sokes l l : 搬送流体の速度分布に関連する特性長さ ( 速度分布の曲率半径 )
4 非定常抵抗 (Unseay (Unseay ag ag foes) foes) :: low low 仮想質量項 (vial mass): VM V & v&s 4 非一様性の影響 ( 曲率の影響 ) Maxey & Riley, 983 バセット項 ( Basse foe) : Basse 3 πμ & v& ( v) 初期速度 (iniial veloiy) の影響 (eks & MKee, 984)
5 圧力勾配 (Pesse (Pesse gaien) gaien) p s pns p pv v 発散定理 ivegene heoem p ons. p p pv p g e z 静水圧 (hyosai pesse) V : 粒子の体積 p gv 浮力 (boyany foe)
6 Basse-Bossinesq-Oseen 方程式 (BBO 方程式 )):: low 単一球の運動方程式 ( 流れ場の曲率を無視 ) m v 3πμ V V ( v) ( p τ ) 3 mg ( v) 定常抵抗 外力 仮想質量項 & v& ( v) πμ - - バセット項 重量 & & m π 3 3 V π 6 6
7 BBO 方程式 BBO 方程式 ( ) ( ) ( ) 9 g v v p v v V V & & & τ π τ τ μ τ 8 V 応答時間 : g p τ ( ) ( ) 9 3 V V g v v v v τ π τ & & & << ( ) g v v V τ
8 BBO BBO 方程式 :: lage lage πμ 3 ( v ) f 3πμ ( v ) 仮想質量項 バセット項 : V : VM Basse ( & v&s ) 3 πμ 仮想質量項 & v& ( v) V : VM CVM ( & v&s ) バセット項 : Basse 3 CB πμ & v& ( v) C VM v τ V ( v ) C VM & C B 9 π τ V & v& ( v ) g
9 流体球 (fli (fli sphee) sphee) Rybzynski (9), Haama (9) σ 3 σ 液中の気泡 gas bbble in a liqi : 剛体球 igi sphee: oe ストークス抵抗 (Sokes ag) σ μ μ oe inne μ inne μ >> μ inne 外部流体の粘度 visosiy of oe fli 内部流体の粘度 visosiy of inne fli σ 3 σ 注 : 液体が余り清浄でない場合
10 希薄効果 (aefie (aefie flow flow effes) effes) K n λ 平均自由行程 (mean fee pah) 粒径 (paile iamee) μ λ λ μ 粘度 音速 K n μ ν U ν U M 連続体 (oninm) : 滑り流れ (slip flow) : 遷移流 (ansiional flow) :.5 < 自由分子流 (fee molela flow) : -3 < K K K K n n n n < 3 <.5 < >
11 k K K k n n K K exp.49 希薄効果希薄効果 Millikan (93), 経験式 (empiial) K n k π s g k k K 気体の熱伝導度 (hemal oniviy of gas) 固体の熱伝導度 (hemal oniviy of soli) Sone & Aoki (977), 理論 (heoeial)
12 吹出しの影響 (blowing effes) effes) 燃焼する液滴または蒸発する液滴 Bning o evapoaing ople n w 蒸気の速度 vapo veloiy v 気体の定圧比熱 speifi hea of gas a onsan pesse C C B Eisenklam (967) B p h ΔT L 液滴と周囲の雰囲気との温度差 empeae iffeene beween he ople an he sonings 蒸発潜熱 : 液体が液相から気相へ相変化する際に単位質量当たりに必要とされる熱量 laen hea of vapoizaion
13 燃焼する液滴 Bning oples : C C B 酸素濃度 (oxygen onenaion) hea of ombsion 燃焼する液滴 Bning oples : p ΔT h x L O B H s 理論混合比 (sohiomei ae fo oxygen) Yen an Chen (976) C f ( ) 標準抵抗曲線 ( 抵抗係数 vs 数 ) において 数を修正 μ μ g( T ) T f T 3 ( T T )
14 燃焼する液滴または蒸発する液滴 n w 蒸気の速度 vapo veloiy v n v ν w ν C b n (.3) Law (98) Annamalai & Ryan (99) b.9.77e e.4.4 b.6.77e Nakama e al. (5)
15 揚力 Lif
16 v : 大きい p : 小さい V V p p v : 小さい p : 大きい p v p V ons. ベルヌーイの定理
17 揚力 (lif (lif foes) foes) 粒子回転 (paile oaion) の原因 サフマン揚力 (965) y 揚力 Saff 流体の速度勾配 veloiy gaien of fli 粒子間衝突 粒子と壁の衝突 Saff 抵抗.6 μ v G G ν ν y ( v ) Saff.6 μ サフマン揚力 Saffman lif foe Ω マグナス力 Magns foe v 条件 v << ν << G << G
18 サフマン揚力の拡張の拡張 (Exension of of Saffman lif lif foe) foe) 条件 v << ν << G 条件 v > ν > G << G > G MLaghlin (99), any & wye (99) L Saff.334 exp β.334β.54 β β,.5 < β <.4 v 4 > 4 Mei (99)
19 マグナス力 (Magns foe) サフマン揚力 y 揚力 Saff マグナス力 y 揚力 Saff 抵抗 抵抗 v v 粒子の回転 流体の回転 粒子の回転 流体の回転
20 マグナス力 Magns Magns foe foe Low : Rbinow & Kelle (96) Mag π 8 3 ( ) v 揚力係数の定義 Mag C LR f C LR ( Ω) A スピンパラメータ(Spin paamee) A π 4 ( 投影面積 ) 周速度 (eqaoial veloiy) Ω 粒子流体相対速度 C LR Ω
21 揚力係数 (lif oeffiien) C LR Ω C LR [.5,.5] min Ω C LR [.5,.5] min Ω Tsji e al.(99) Ω Oesele an Bi inh (998) Expeiens in lis, Vol., pp.6- C < LR CLR Ω G exp G v <4 ν ( ) G ν Ω ν y
22 トルク Toqe
23 粘性流体中で回転する球に働くトルク a low : T 3 πμ Happel & Benne (973) 5 C C high : T a ennis e al.(98) C C < 3 3 < <.9 64π 8.4 Takagi < < < < 5 5 < < C C
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String Gas Cosmology References Brandenberger & Vafa, Superstrings in the early universe, Nucl.Phys.B316(1988) 391. Tseytlin & Vafa, Elements of string cosmology, Nucl.Phys.B372 (1992) 443. Brandenberger,
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8- My + Cy + Ky = f () t 8. C f () t ( t) = Ψq( t) () t = Ψq () t () t = Ψq () t = ( q q ) ; = [ ] y y y q Ψ φ φ φ = ( ϕ, ϕ, ϕ,3 ) 8. ψ Ψ MΨq + Ψ CΨq + Ψ KΨq = Ψ f ( t) Ψ MΨ = I; Ψ CΨ = C; Ψ KΨ = Λ; q
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