中末 大貴  修士論文:二次元流れ場における単一赤血球の内外粘度比が懸濁液レオロジーに与える影響の数値解析
研究概要

 血液は,赤血球が大部分を占める懸濁液である.血液中を流下する赤血球は,周囲の血漿や赤血球の特性により運動モードや形状が変化する.ここで,運動モードには,赤血球の膜のみが回転するtank-treading運動や赤血球自身が回転するtumbling運動がある.これらの変化は懸濁液の粘度に多大な影響を与えるため,レオロジー特性を評価する上で重要である.本研究では,せん断流下において,soft particleの運動モードを決めるパラメータの一つである内外粘度比に注目した.運動モードの変化点となる内外粘度比を臨界内外粘度比と定義し,soft particleの硬さや形状の特性を示すキャピラリー数や還元面積が臨界内外粘度比に与える影響について調査した.その結果,キャピラリー数が臨界内外粘度比に与える影響は小さく,還元面積がそれに与える影響は大きいことが確認できた.また,流路内流れにおいて,soft particleの形状及び流下位置が相対粘度に与える影響について調査した.その結果,相対粘度に与える影響は同じような形状において,平衡位置が支配的となるが,一方で異なる形状においては,平衡位置だけでなく,形状による影響も考察する必要があることが確認できた.

研究業績等

 【卒業論文】

 “微小流路内における粘弾性皮膜固体の挙動解析に関する数値計算”,京都工芸繊維大学,2022年2月.

 

 【修士論文】

 “二次元流れ場における単一赤血球の内外粘度比が懸濁液レオロジーに与える影響の数値解析”,京都工芸繊維大学,2024年2月.

 

 【学術論文】

  1. Daiki Nakasue and Tomohiro Fukui, "Numerical Simulation on the Effects of the Viscosity Contrast of a Soft Particle at the Transition between Tank-treading and Tumbling Motions", Journal of Fluid Science and Technology, vol. 18, no. 3, 0028, pp. 1-18, 2023.

 

 【国際会議発表】

  1. Daiki Nakasue and Tomohiro Fukui, "Numerical Simulation on the Effects of Internal and External Viscosity Contrast of a Soft Particle on its Motion and Suspension Viscosity", 19th International Conference on Flow Dynamics (ICFD 2022), Sendai, Japan, 9 - 11 November, 2022, Conference proceedings, pp. 454-455.

 

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