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Development of measurement techniques for liquid-film dynamics during foam formation and collapse

泡沫形成和破裂过程中液膜动力学测量技术的开发

基本信息

批准号：
21K20420
负责人：
齋藤慎平
金额：
$ 2万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-08-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は，泡沫を構成する液膜の幾何学構造やその移動といった，泡沫の微細かつ非定常な挙動や巨視的特性を明らかにするための計測技術を開発することである。2022年度においては，前年度までに製作した実験装置を用い，テスト部へ流入させる泡沫の流量や初期液位をパラメータとした実験を包括的に実施し，流動状態にある泡沫の詳細可視化および圧力損失の同時計測データ拡充を図った。一連の実験結果を整理したところ，流入させる泡沫の流量が大きくなるほど，泡沫を構成する液膜の厚さが定性的に増加することがわかった。また，界面活性剤水溶液の液面と流出面との距離が大きくなるほど，ドライな状態で泡沫が流出させられることがわかった。本研究では，ベンチュリ管を用いてマイクロバブルを槽内に吹き込み，マイクロバブル同士の自発的な合一により泡沫を生成させているが，可視化の結果，生成された泡沫の気泡径はサブミリから数ミリスケールの分布を有していることがわかった。泡沫ドライあるいはウェットな状態にあるかによって，同時計測された圧力損失の傾向に違いがみられた。ウェット状態の泡沫については，流量に比例した圧力の増加が見られた一方で，ドライ状態の泡沫については高流量において，圧力損失が大きく変化しない様子が見られた。これは，泡沫を構成する液膜の厚みや，幾何学構造の影響と考えられる。泡沫の流量や初期液位といったパラメータを制御することにより，泡沫のドライ/ウェット状態や，泡沫を構成する気泡の平均的なサイズを能動的に制御できる可能性が示された。

The purpose of this study is to form a liquid film of foam, so how to create a mobile device, and to demonstrate the characteristics of unsteady mobile TV on foam microscope. the technology of the system begins to operate. In the year 2022, the equipment was used in the previous year, and the equipment was used in the previous year. At the initial stage of the foam flow rate, the temperature field was flowed into the equipment that was included in the temperature field at the initial stage of the foam flow rate, and the flow status was changed. The foam filter can be used to reduce the pressure loss at the same time. The results show that the flow rate of the foam is very high, and the foam becomes a qualitative indicator of the thickness of the liquid film. The interfacial activity, the aqueous solution, the liquid surface, the outflow surface, the distance between the liquid surface and the outflow surface, the liquid surface, the outflow surface, the liquid surface, the outflow surface, the outlet surface, the In this study, the tube was used to make sure that the foam in the trough was blown in the trough, and the foam was generated by the same scholar. The results can be used to generate the bubble diameter of the foam and the distribution of the foam. The foam is in a bad state. At the same time, it is necessary to reduce the strength of the foam. The proportion of the flow rate, the proportion of the flow, the force and the volume of the flow, the proportion of the flow, the strength of the foam, the volume of the If the foam becomes thick, the liquid film will be thick, so how to make the film? At the initial stage of the foam flow rate, the liquid level is controlled by the temperature control system, the foam temperature is in the shape of the foam, and the foam becomes the average temperature of the foam. The possibility of controlling the performance of the foam is shown.