火花放電による水中衝撃波の発生機構と伝播におけるマイクロバブルの影響

微气泡对火花放电水下冲击波产生机制和传播的影响

• 批准号: 17H00336
• 负责人: 比嘉 修
• 金额: $ 0.35万
• 依托单位: Okinawa National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17H00336/
• 关键词: 水中衝撃波; マイクロバブル; 高電圧電気放電

対向した水中の電極間に高電圧の電気エネルギーが印加されると、絶縁破壊前の前駆現象として電極間には数百アンペアの電流が流れるとともに、電気分解とジュール熱により電極周りにはガスが発生する。電極間が微小なガスで満たされるとガス周囲の電界強度は高まり電極間は火花放電により橋絡する。水中で火花放電が発生すると高温の放電火花により周囲媒体の水は突発的に蒸発し、水蒸気の膨張により衝撃波が発生する。本研究では、水中電極間にあらかじめマイクロバブルを浮遊させ、電気放電に絶縁破壊特性と衝撃波の伝播特性について調査した。実験により電極間のマイクロバブルにより絶縁破壊前の前駆現象は短縮され、絶縁破壊が誘引され、前駆現象にかかるエネルギー損失の低下がみられた。また、発生した衝撃波はマイクロバブルに作用し、マイクロバブルの圧壊と圧壊による衝撃波の生成が引き起こされることも明らかとなった。しかし、伝播媒体におけるマイクロバブルは伝播過程における損失となり、誘発される衝撃波と伝播後の衝撃波強度は著しく低く、その利用は困難であった。

In response to high voltage current generation between electrodes in the water, the phenomenon of premature breakdown occurs, and hundreds of current loss occurs between electrodes. The electric field strength between electrodes is very high, and the spark discharge between electrodes is very high. Sparks can be generated in the water and shock waves can be generated due to the sudden evaporation of water in the surrounding media and the expansion of water vapor. In this study, the characteristics of dielectric breakdown and propagation of shock waves between electrodes and electrodes in water were investigated. In the case of the electrode gap, the electrode gap is reduced, the electrode gap is reduced, and the electrode gap is reduced. The shock wave is generated by the shock wave. In the process of propagation, the shock wave intensity after propagation is low and difficult to utilize.

项目成果

Effects of Micro-bubble on Underwater Shock Wave Generation using Spark Discharge

微气泡对火花放电水下冲击波产生的影响

• 发表时间: 2017
• 作者: 遠藤信幸;涌井雄太;佐竹忠昭;村澤 剛;比嘉 修
• 通讯作者: 比嘉 修

Effects of initial cavitation on underwater shock wave propagation

初始空化对水下冲击波传播的影响

• 发表时间: 2018
• 作者: 永田創平;菊地遵一;喜成年泰;細井 健司;細井 健司;比嘉 修
• 通讯作者: 比嘉 修

Development of Shock Wave Processing Device for Industrial Applications

工业应用冲击波处理装置的开发

• 发表时间: 2017
• 作者: 永田創平;菊地遵一;喜成年泰;細井 健司;細井 健司;比嘉 修;比嘉 修
• 通讯作者: 比嘉 修