Smart control of gas-liquid two-phase turbulent boundary layers for frictional drag reduction

点击翻译按钮获取中文摘要

令和４年度は，以下の研究調査を進めた．朴は，点電極プローブによる船底境界層内の気泡群の壁面垂直方向のボイド率分布と気泡径分布を測定した．熊谷は高速チャネル中に翼を設置することで空気導入管内のスワールが微細気泡を大量発生させることを発見した．大石は前年度までに開発した高時間分解レーザーせん断応力計により，乱流境界層中で摩擦を支配するハイバーネーションイベントの統計を実施した．北川は撥水性円孔における気液界面の画像計測とマイクロ気膜法に関する基礎研究を実施し，それら壁面装飾が効果を有することを確認した．田坂は非定常剪断流れにおける気泡懸濁液の実効粘度マップを取得する方法論を開発し，従来の理論値から外れる高い実効粘度の発現の条件を見出した．堀本は水槽中の移動壁面上を流れる気泡の運動を計測し，流れ方向にボイド率が粗密を自然形成する条件が船底のボイド波と相似性をもつことを見出した．代表者の村井は，企業からのアドバイザーを招き，以上の成果を年度末報告会として情報交換し，次年度以降の研究計画の策定を推進した．これらの成果は，９編の評価の高い国際学術誌に投稿され，掲載された．Chemical Engineering Scienceに１編，Flow Measurement and Instrumentationに２編，International Journal of Multiphase Flowに３編，Nuclear Technologyに１編，Ocean Engineeringに２編，ならびにPhysics of Fluidsに１編である．また，2022年6月には本課題に関して集中討議する日米二相流専門家会議を開催し，本課題から７件の発表がなされた．さらに欧州機関が主催する海洋二相流会議 Aquaから招待講演の依頼を受け，本課題の成果を発表した．