環境

[PY-38] 非ニュートン性ペーストの流動と変形に関する数値解析

^○池貝友喜, 斉藤弘樹, 原田周作 (北海道大学)

Keywords:非ニュートン流体, ペースト, 数値解析, JHフロー試験, 断面可視化

非ニュートン流体はさまざまな工学分野で利用されており，例えば資源工学の分野では，休廃止鉱山において発生する酸性坑廃水を抑制するため，坑道を非ニュートン流体の1つであるペーストを用いて遮蔽する場合がある．地下空間を適切に遮蔽するためにはペースト流動の予測が重要であるが，非ニュートン流体は流動条件により流動特性を変化させる性質を持つため，正確な評価は難しい．本研究の目的は，非ニュートン性ペーストの動力学的挙動に関する基礎的知見を得るとともに，その挙動に対する数値解析手法を確立することである． 本研究ではペーストの流動特性を評価する手法の1つであるJHフロー試験に着目し，実験と数値解析を行った．流動性の大きさを示すフロー値や変形挙動に関して実験と数値解析の比較を行い，ペーストの流動と変形のメカニズムを調べた． 流動性の低い条件下では，フロー値やペーストの変形挙動は実験と数値解析で良い一致を示し，本解析手法のおおよその妥当性が確認されたが，流動性の高い条件では両者に差異が生じた．変形挙動の可視化結果から，この不一致はせん断速度の大きい領域での流動性の差異に起因することが示唆された．