2020年度 日本流体力学会 論文賞 Japan Society of Fluid Mechanics: Paper Award 2020: 7年ぶりの贈賞

長津雄一郎准教授らが、2020年12月21日「2020年度 日本流体力学会 論文賞」を受賞しました。本賞は2014~2019年度の間、該当がなく7年ぶりの贈賞となりました。2021年9月21日に、日本流体力学会 年会2021にて授賞式と授賞記念講演が行われました。It was the first time in seven years that the prize was given to a person who did not qualify.

■受賞者
鈴木 龍汰(後期博士課程修了)、長津 雄一郎、Manoranjan Mishra(インド工科大学ローパー校・准教授)、伴 貴彦(大阪大学大学院・講師)

X. Suzuki, Y. Nagatsu, M. Mishra, and T. Ban, Phase separation effects on a partially miscible viscous fingering dynamics,” J. Fluid Mech., 2020 https://doi.org/10.1017/jfm.2020.406

■受賞概要
本論文は,狭い間隔の並行平板に挟まれた比較的粘度の高い流体に粘度の低い流体が貫入する場合に見られるViscous fingering(VF)現象について,2液体が全く混ざらない非混和の条件からよく混ざり合う完全混和の条件まで中間の部分混和を含め連続的なパラメータでの実験を行なっている.染料を用いた可視化実験から,非混和,完全混和では典型的なVFが形成されたのに対し,部分混和では貫入する低粘度流体が先端で千切れ液滴化し,その液滴が自発的な移動を起こすことを発見している.さらに,スピノーダル分解型相分離とKorteweg力をモデル化した数値計算を行い,相変化による低粘性溶液の面積の増加量が実験と定量的に一致すること,液滴の移動の時間変化が観察とよく似ていることから,液滴化と液滴の自発的移動がスピノーダル分解型相分離から引き起こされるKorteweg力によることを提唱している.In this paper, was carried out an experiment on viscous fingering (VF) phenomenon observed when a fluid with low viscosity penetrated into a fluid with relatively high viscosity sandwiched by parallel flat plates with a narrow interval at continuous parameters including intermediate partial miscibility from a condition of immiscibility not mixing two liquids at all to a condition of perfect miscibility mixing well mixing. From the visualization experiment using the dye, it was found that in the immiscible and perfect mixing, the typical VF was formed, while in the partial mixing, the low viscosity fluid which penetrated was made into the droplet of 1000 pieces at the tip, and the droplet caused the spontaneous transfer. In addition, by carrying out numerical calculation modeling spinodal decomposition type phase separation and Korteweg force, it is proposed that droplet formation and spontaneous movement of droplet are caused by Korteweg force caused by spinodal decomposition type phase separation, because increase of area of low viscosity solution by phase change quantitatively agrees with experiment, and time change of movement of droplet is similar to observation.

論文賞受賞記念解説は、日本流体力学会誌「ながれ」(2021年6月号)に掲載され、日本流体力学会HP内のこちら(別ウィンドウで開きます)から閲覧可能です。

■賞の概要:過去10年以内に査読のある雑誌に発表された流体力学に関する独創的な論文で、これが流体力学の進歩発展に顕著な貢献をなしたと認められる論文の著者に授与される。Awarded to the author of a seminal paper on fluid dynamics published in a peer-reviewed journal within the past 10 years that is recognized as having made a significant contribution to the advancement and development of fluid dynamics.