振動圧力場における気泡の安定性とミクロ高速流動

振荡压力场中的气泡稳定性和微高速流动

• 批准号: 06750172
• 负责人: 佐藤 光太郎
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750172/
• 关键词: ガス気泡; 振動圧力場; 安定性; 液体マイクロジェット; 衝撃圧; 2個気泡; 位相; 相互干渉

本研究では気泡のミクロ流動機構並びに衝撃圧発生機構の解明を目的として,振動圧力場における気泡(気-液界面)の安定性に着目した挙動解析を行った.また,強制振動ではなく隣接気泡の非線型振動との相互作用についても2個のモデル気泡の挙動観察を通して解明を試みた.まず,気泡内部のガスが断熱変化すると仮定し,周囲圧力が正弦波状に変化する場合の主な結果を以下に示す.(1)気泡の安定性は流れ場の幾何形状と関わり,気泡近傍に剛体境界面が存在する状況では境界面に向かう液体マイクロジェットを形成する場合がある.(2)液体マイクロジェットの形成は周囲圧力の振動数が気泡の固有振動数よりも小さい場合に顕著に現れる.(3)液体マイクロジェット形成後,気泡の収縮・膨張運動と無関係にジェットは慣性力で気泡内部を貫通する.さらに2個気泡の実験から次の結果が得られた.(1)壁面近傍で崩壊過程にある気泡の反壁面側に新たな気泡を生成すると崩壊が促進され,材料面にはマイクロジェットの径に対応する損傷ピットが観察された.すなわち,気泡-気泡の相互干渉により衝撃圧が増幅される例が示された.(2)ほぼ等しいサイズ比で同時に生成された気泡は互いに引き合う傾向があるのに対し,生成時期が異なる場合の並進運動は位相に依存し,広い範囲で遠ざかる傾向がある.

The purpose of this study is to explain the flow mechanism of bubbles and pressure generation mechanism. , the stability of the vibration pressure field and the bubble (liquid-liquid interface) are analyzed and analyzedた.また, forced vibration ではなく adjacent to the bubble の non-linear vibration と の interaction に つ い て も 2 Each of the individual bubbles is open and closed, and the interior of the bubble is broken. Thermal change is fixed, the pressure force is sine wave, the main result is the following. (1) The stability of the bubble, the geometric shape of the flow field, the close proximity of the bubble, and the rigid body environment The existence of the interface is the situation of the interface. The interface is the liquid. The situation is the formation of the interface.がある.(2) The number of vibrations of the surrounding pressure force and the inherent nature of the bubble formed by the liquid マイクロジェットのWhen the number of vibrations is small, it will appear when the vibration number is small. (3) Liquid maize is formed Finally, the contraction and expansion movements of the bubble have nothing to do with the inertial force and the penetration inside the bubble. .The results of the two bubbles are the same. (1) The process of collapse near the wallにある気磊のanti-wall surface sideに新たな気bubbleをgenerationするとcollapse壊がpromoteされ, material surfaceにはマイクロジェットの道に対応する Damage ピットが観看された.すなわち,気包- (2) ほぼwait しいサイズ Ratio で simultaneously に さ れ た気 は mutual い に inducing き 合 う tendency が あ る の に対 し, when it is generated The period is different, the situation is different, the movement is parallel to the phase, the phase is dependent, and the direction is far away.

项目成果

Sato,K.,Tomita,Y.and Shima,A.: "Interaction of Two Bubbles Produced with Time Difference" ASME Cavitation and Multiphase Flow Forum. 154. 1-5 (1994)

Sato,K.、Tomita,Y. 和 Shima,A.：“随时间差产生的两个气泡的相互作用”ASME 空化和多相流论坛。

Sato,K.,Tomita,Y.and Shima,A.: "Numerical Analysis of a Gas Bubble near a Rigid Boundary in an Oscillatory Pressure Field" The Journal of Acoustical Society of America. 95. 2416-2424 (1994)

Sato,K.、Tomita,Y. 和 Shima,A.：“振荡压力场中刚性边界附近气泡的数值分析”美国声学学会杂志。

Tomita,Y.,Sato,K.and Shima,A.: "Interaction of Two Laser-Produced Cavitation Bubbles near Boundaries" Bubble Dynamics and Interface Phenomena. 1. 33-45 (1994)

Tomita,Y.、Sato,K. 和 Shima,A.：“边界附近两个激光产生的空化气泡的相互作用”气泡动力学和界面现象。