目的 単一の短繊維あるいはその微小な集束の流体輸送に関連して, 回転流れ中を運動する線状体の軌道や姿勢などの挙動を解析的および実験的に明らかにする.成果 (i) 二次元回転流体中の線状体の運動に関して, 線状体各部に作用する流体力学的な力および遠心力に基づき, 線状体の並進運動および線状体の重心を通り, 線状体軸に垂直な軸のまわりの自転運動に関する運動方程式を導いた. (ii) 数値計算により, 空気の強制渦流中における線状体の軌道や姿勢を求め, 線状体の初期傾き角と直径, とくに前者が線状体の運動に大きい影響を及ぼすことがわかった. (iii) 開水路型回流水槽のベンド部において, ベンド部半径に逆比例する流速分布をもつ回転流れの中でのモデル線状体の運動をマルチフラッシュ撮影によって観察した結果, 軌道や姿勢は数値計算によるそれらとかなり良い一致を示した.このことにより, 本研究で求めた運動方程式および計算法によれば, 回転流体中での線状体の運動をかなり正確に予測できることがわかった.
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