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解析条件 <解析対象> ・領域：5mm x 1mm x 0.3mm ・時間：10ミリ秒 <粒子モデル化> ・総粒子数：約2万
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マイクロメートルの世界において、マイクロ流体デバイスやMEMS等の進歩とともに、シミュレーションのニーズも高まっています。
一方で、マイクロ流体シミュレーションにおいてはレイノルズ数が極めて小さくなるため、流体の挙動が粘性支配的になることや、流体体積よりも流体表面・界面の効果が大きくなるなどの影響から、一般的に目にする流体現象とは異なる挙動を示すことが知られています。
また、マイクロ流体における諸課題としては、複雑な界面変化を伴う多相流問題や流体構造連成問題が多いことから、従来の格子法ではシミュレーションが難しい点も指摘されてきました。
そこでプロメテックでは、東京理科大学様と共同で、粒子法を用いてこのマイクロスケールシミュレーションに取り組みました。 -
粒子法は、連続体の運動を離散粒子群の運動によって近似するため、本質的に複雑な界面変化を伴う多相流問題や流体構造連成問題等の取り扱いに優れています。このため、マイクロ流体解析においては極めて有効な手法と考えられています。
本事例では、Y字型流路を想定して粘性および濡れ性の異なる2液の混合シミュレーションを示します。
黄色と青色の2溶液は、ともに0.2[m/s] で流路に流れ込んでいます。この2溶液が、Y字部分で合流するものの、層流として互いに交じり合うことなく流れる様子を見て取ることが出来ます。
プロメテックでは、最先端の粒子法シミュレーションを用いて、マイクロ流体シミュレーションに取り組んでまいります。
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