非ニュートン（指数則）流体の圧力損失の求め方

2009/02/20 16:46

現在、プラスチック用金型の流路設計を行っております。
その際に、流路の圧力損失により金型の形状を決めるのですが、その圧力損失の計算に苦慮しております。
流路を流れる流体が水のようなニュートン流体の場合の圧力損失の計算式は、

（円管）
?Ｐ＝８ηＬＱ／πＲ＾４
（平行平板）
?Ｐ＝１２ηＬＱ／ｗｈ＾３

?Ｐ：圧力損失（Ｐａ）
η：見かけ粘度（Ｐａ･ｓ）
Ｌ：円管および平行平板長（ｍｍ）
Ｑ：流量（ｍｍ＾３／ｓｅｃ．）
Ｒ：円管半径（ｍｍ）
ｗ：平行平板幅（ｍｍ）
ｈ：平行平板間隙（ｍｍ）

以上の計算式で求めることができると思います。
プラスチック、すなわち樹脂は非ニュートン流体ですので、基本計算式はこの通りだと思いますが、せん断速度により見かけ粘度が変化するので、この計算式をそのまま使ってはいけないのではないかと考えております。
どなたか、非ニュートン流体の圧力損失の導き方をご存知でしたらご教示下さい。
宜しくお願い致します。

noname#230358

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回答（1件中 1～1件目)

noname#230359

2009/02/20 17:56

回答No.1

当然せん断がかかった場合の粘度で計算する必要があると思います。
まずこの樹脂のせん断粘度カーブはお持ちでしょうか？
なければレオメーターで測定する必要があります。
次に金型の流路を流れた時のせん断速度はおわかりですか？
ここは申し訳ないですが、計算式を調べるか何かして下さい。

ようは非ニュートンであっても、断面が一様な流路を通れば、
その時のせん断がかかった状態での粘度で計算を行えばよい
わけです。

でも最近では、シミュレーションソフトを使うのが一般的なのでしょうね？

補足

2009/02/25 10:19

ご回答頂きましてありがとうございます。
連絡が遅くなり申し訳ございませんでしたが、ご回答に関しまして補足説明致します。

まず、せん断粘度ｶｰﾌﾞは保有しており、金型の流路ﾃﾞｨﾒﾝｼﾞｮﾝがある程度わかっておりますので、計算可能です。
要するに、適正なせん断速度での粘度がわかったら、その粘度で圧力損失理論式（ニュートン流体）でも計算可能ということですよね？

以前は、圧力損失理論式（非ニュートン流体）が別にあって、その理論式で計算できると思っておりました。
再認識させて頂き、ありがとうございました。

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