Dynamics of monodispersed bubble generation skirting hydrodynamically crowded circumstance

回避流体动力学拥挤环境的单分散气泡生成动力学

• 批准号: 21H01248
• 负责人: 渡村 友昭
• 金额: $ 11.4万
• 依托单位: Kyoto Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01248/
• 关键词: 混相流; 気泡; 多体干渉; 集団性; 溶解; 粒子; 多対干渉

傾斜容器内における気泡流の対流開始を調査するため，個別気泡のIBM-DEMカップリング界面追跡シミュレーションを行った．解析領域を準二次元と設定し，変形しない軽量固体粒子の運動と周囲液体の流動を再現した．なお，分散体と連続体の運動量交換と，分散体同士，分散体と容器壁の運動学的条件を考慮している．流動の時間スケール，弾性衝突の時間スケール，気泡の並進や回転の加速時間スケールの異なる時間スケールを効率的に補足するために，ラグランジュ追跡に陰的解法を採用した．気泡間の隙間流れを解像することが可能となり，極めて密な気泡（フォーム）の流動におけるボイコット効果の発現を再現した．ビールやシャンパンなどのフォーム内部に循環流が生じることを確認しており，実験と数値計算の定性的な一致を確認した．過飽和液体中の気泡の成長を調査するため，レーザ誘起気泡を用いた．二気泡の成長が過飽和度に依存することを明らかにした．また，複数気泡の干渉浮上を観察するため，ストークス動力学を用いた．気泡が疎な状態では対流速度が気泡の移動に伴う体積置換で説明できるとを示した．

Tilt container に お け る 気 bubble flow の flow investigation を す seaborne る た め, individual 気 bubble の IBM - DEM カ ッ プ リ ン グ interface tracing シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を line っ た. The field of analysis is を. The quasi-two-dimensional と setting is, the deformation is な 軽 軽. The motion of a large amount of solid particles is と. The cycle of a 囲 liquid is <s:1>. The flow is を. The reproduction is た. Youdaoplaceholder0, dispersion と connected to 続 body <s:1> motion exchange と, dispersion fellow, dispersion と container wall <s:1> kinematic conditions を consider を て て る る. Flow の time ス ケ ー ル, 弾 sexual conflict の time ス ケ ー ル, 気 bubble の や leading back to the planning の acceleration time ス ケ ー ル の different な る time ス ケ ー ル を sharper rate に complement す る た め に, ラ グ ラ ン ジ ュ tracing に Yin solution を adopt し た. 気 の gap between bubble flow between れ を solutions like す る こ と が may と な り, extremely め て dense な 気 bubble (フ ォ ー ム) flow の に お け る ボ イ コ ッ ト unseen fruit の 発 を reproduce now し た. ビ ー ル や シ ャ ン パ ン な ど の フ ォ ー ム に internal circulation flow が raw じ る こ と を confirm し て お り, be 験 と consistent in numerical calculation の qualitative な を confirm し た. The growth of gas bubbles <s:1> in supersaturated liquids is investigated by を and するため, レ, and ザ. The gas bubbles are induced by を and た. Niki bubble <s:1> growth が supersaturation に dependency する とを とを brightness ら に に た た. Youdaoplaceholder0, multiple air bubbles <s:1> dry float on を観 cha するため, スト また ス ス ス dynamics を use また た. 気 bubble が 疎 な state で は flow speed seaborne が 気 bubble の mobile に with う volume, displacement で で き る と を shown し た.

项目成果

ギネスビールの泡が模様を作る力学～炭酸水では，なぜ模様が生じない？～

吉尼斯啤酒气泡如何形成图案的机制 - 为什么碳酸水不会形成图案？

• 发表时间: 2022
• 作者: Taro Kimura;Chihiro Inoue;渡村友昭
• 通讯作者: 渡村友昭

ギネスビール中における液膜流下現象のスケーリング

吉尼斯啤酒中液膜脱落现象的结垢

• 发表时间: 2022
• 作者: 久保 百司;廣畑 佑真，渡村 友昭，杉山 和靖
• 通讯作者: 廣畑 佑真，渡村 友昭，杉山 和靖

密な気泡懸濁液の希薄限界と連続体近似

稠密气泡悬浮液的稀释极限和连续近似

• 发表时间: 2021
• 作者: 渡村友昭;杉山和靖;四元祐子;鈴木深保子;若林英行
• 通讯作者: 若林英行