小さな扁平矩形流路における気液二相流の流動様式

摘要

材料製造や分析に伴う一部の化学プロセス、分析プロセスは、製造材の品質や、分析精度の向上を目的として、現在、小型化、マイクロ化が推し進められている。 その代表例のマイクロリアクターやラボオンチップの効用ほすでに広く周知されているが、微小経路を流動搬送される気体、液体のハンドリングには未だに多くの困難が残されている。 特に、気液二相の流動をコントロールする手法や流動挙動の解明には未だ不明な点が多い。これは、従来スケール（cm～m）の研究の多くが重九浮力、慣性力に代表される体積力に基づく解析が多いのに対し、微小スケール（μm）では界面張力に支配される現象が多いためである。 両者の差異を明らかにし、微小スケールの現象を理解するにはその中問に当たる、ミリスケール（mm）において観察される遷移的な現象を明らかにし、これまでに蓄積された数多くの知見を有効に生かした検討が重要である。 さらに、界面張力を利用した流動制御を念頭に、流路壁面の濡れ性の変化が気液二相流に及ぼす影響を、ミリスケールにおいて検証し、微小スケールへの適用を検討することも有効であろう。