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音源としての非球形気泡の微小振動機構に関する研究

非球形气泡作为声源的微振动机理研究

基本信息

批准号：
07750198
负责人：
高橋厚史
金额：
$ 0.7万
依托单位：
Kyushu 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：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07750198/
关键词：
非球形気泡音響エネルギーキャビテーション

项目摘要

気液二相流の振動騒音問題を念頭において、水中気泡の微小振動と放射音波の関係を実験的に研究した。当初は、強力なパルスレーザーを気泡内部に作用させることで、気泡の膨張を引き起こす計画であった。しかし、レーザーの不調(多モード化、低出力化等)により、それは今後の課題とせざるを得ず、気泡外部からの作用による気泡の微小振動への影響に関する研究を行った。作用させる圧力波源としてレーザー誘起キャビテーションを用いることで、任意の時間に任意の場所から完全非接触で水中気泡へ球面圧力波を作用させることができた。ハイドロフォンと半導体トランスデューサーと高速度カメラを同期させた実験により、ノズルから吐出して、刻々とその非球形な形状および位置を変化させつつ振動する(音波を出す)気泡の、外部圧力波への応答の様子が明らかになった。特徴的な結果として、位相的には常に外部からのパルス波到来時刻に従う振動を始めるものの、そのゲインは気泡の形状に大きく依存することがわかった。すなわち、誘起キャビテーションのような高周波の圧力振動に対して応答性がよいのは、気泡の曲率の大きい部分(例えばティアドロップ型の尻尾の部分)である。この現象は理論的にも固有振動数と気泡半径との関係でおよそ説明できる。またどのような高い周波数の作用であっても、8mm径程度の気泡は数mm秒後には自身の低い固有振動数と一致した音波を放出し始める様子など、外部からの音響エネルギーが気泡の振動エネルギーに変換される機構の一面が、定量的に本実験で明らかにできたと考えている。

A study on the relationship between vibration and sound waves in two-phase flow of gas and water At the beginning, the internal function of the bubble is strong, and the expansion of the bubble is planned. Research on the influence of micro-vibration of gas bubbles on the development of gas bubbles and the influence of micro-vibration of gas bubbles in the future The source of the pressure wave acts on the spherical surface of the bubble in the water at any time and at any place. The semiconductor device has a high speed and high speed, and the non-spherical shape and position of the semiconductor device are changed. The vibration (sound wave) is generated, and the response of the external pressure wave is changed. The result of the characteristic is that the phase is always dependent on the time of arrival of the wave, the initial vibration, and the shape of the bubble. The high frequency pressure vibration of the high frequency wave is caused by the high frequency vibration of the high frequency wave. The high frequency vibration of the high frequency wave is caused by the high frequency vibration of the high frequency wave. This phenomenon is explained in terms of the number of natural vibrations and the radius of the bubble. The effect of the high frequency wave number of 8mm diameter bubble is several mm seconds later, the low frequency natural vibration number of the bubble itself is consistent with the sound wave emission. The sound wave is emitted from the outside, and the vibration of the bubble is generated. The mechanism is one side of the mechanism, and the quantitative one is the original one.