5. 考察

5.4 数値計算

図13 クラウンの高さの計算値(赤線)と実験値(青印),およびリングの半径(黒線,単位はmm)
条件
D01(STD)
D02
D03
H020
H160
V11
V68
V44

高さが最大となる時刻に解析で求めた高さの最大値に近い初期値を与え,5.1から5.3で示したモデルを 用いて前方および後方に時間積分を行った.表面張力 s および密度 ρ には作業流体の物性値を,Cr,t0の値は, 条件ごとに解析値に合う値を代入した.

標準実験に相当するs,ρ,d,Cr,t0のもと,C1=0.0030として計算を行った所,図13に示す結果を得た.なお,初期値は,高さの最大値 7mm を t=12ms で与えた.この計算結果は,標準実験で得られたクラウンの高さのプロファイルをよく再現してる.

この条件を与えた時のリングの半径は,t=10msのときにr〜0.70mmである.D01C00では,突起の付け根の太さがr〜0.4mmであり, この計算で得られたリング直径は,実験のデータに近いと考えられる.他の条件の場合も,条件に合うs,Cr,t0,ρの もとで適当なc1の値を与えることにより,うまく再現することができた.(具体的な値については別頁にまとめて示す.)このことから,考えたモデルの妥当性は高いと考えてよいだろう.