キャビテーションエロ-ジョンの分子論的解析

空蚀的分子分析

• 批准号: 08750186
• 负责人: 高木 周
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 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: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750186/
• 关键词: 分子動力学法; 気泡; 崩壊運動; 固体壁; レナード・ジョーンズポテンシャル; 非平衡状態

液体中で崩壊する気泡の挙動については,これまで多くの研究がなされてきた.これまで行われた理論的,数値的解析では,気泡崩壊時のマイクロジェットの生成により剛体壁に局所的に大きな圧力が加わることを予測しているが,壁面に働く力の大きさや,壁面の損傷の予測は,実験結果と定量的に一致するものではない.本研究では,気泡の崩壊や壁面の損傷に与える影響を,分子レベルのスケールで評価する第1段階として,分子動力学法による解析を行った.計算は,分子間力がレナード・ジョーンズポテンシャルで記述される系としてプラチナの固形分子で構成される平行平板間に,キセノンの液体分子が詰まっている系を考えた.計算条件として,まず,プラチナ固体壁間にキセノン液体が存在する状態で,与えられた温度に対して平衡状態を作った.そして,その状態において,下側固体壁近傍の液体より,球状の分子郡を抜き取りキャビティを形成し,それと同時にそのキャビティを崩壊させるため,上側固体壁を一定の速度で移動させた.現在のところ,上側壁面の移動に伴い,液体分子がキャビティ内に溶け込んでいく結果が得られており,期待されたキャビティの崩壊現象は得られていない.これらの結果が得られている要因として,キャビティ形成後,上側壁面を移動させる際の速度が十分大きくないため,キャビティの崩壊を起こさせるのに十分な非平衡状態を達成できていないことが考えられる.これらの問題点の解決方法としては,パラメータをさらに調整し,崩壊運動が起きる条件を探すことが考えられるが,本質的な問題点は,キャビティの形成時に分子群を抜き取るところにあると考えられる.従って,今後の改良点としては,固体壁間の液体状態において平衡状態を達成させた後,まず上側壁面を上方に引き,系全体の減圧を行い、液体に相変化を起こさせた後,急速に上壁を押し気泡の崩壊を引き起こすべきであると考えられる.

でCollapse of the bubbles in the liquid については, これまで多くの research がなされてきた. これまで行われた theoretical, number The analysis of the value is as follows: the generation of the rigid body wall when the bubble collapses and the prediction of the large pressure force of the bubble collapseているが, に働くの大きさや, wall surface damage のprediction は, 実験 results and quantitative consistency するものではない. This studyでは, 気bubble collapse の wall surface damage and える influence を, molecular レベルのスケールでreview価する 1st stage として, molecular dynamics Method analysis and calculation, intermolecular force analysis and calculation, intermolecular force analysis and calculation, intermolecular force analysis and calculation The solid molecules are composed of parallel plates, and the liquid molecules are composed of parallel plates. The calculation conditions are , the existence of liquid between the solid wall and the state of the liquid, and the equilibrium state of the temperature and temperature of the solid wall.のstate において, liquid より close to the lower solid wall, spherical molecule jun を抜きtake りキャビティをform し, それとsimultaneously にそのキャビティをcollapseさせるため, the solid wall on the upper side moves at a constant speed. Now のところ, the upper wall surface moves with it. , the liquid molecules are dissolved in the liquid molecules, the result is that the liquid molecules are dissolved, the result is that the liquid molecules are dissolved, and the expectation is that the collapse phenomenon of the liquid molecules is expected. The main reason for the formation of the いない.きくないため,キャビティの壣壊を开こさせるのに十十The non-equilibrium state has been achieved.れらのThe solution to the problem point is としては, the パラメータをさらにadjustmentし, the collapse motion がriseきるconditions をExploration すことがtest えられるが, the essential な problem point は, キャビティの的molecule group を抜きtake るところにあると考えられる.従って, のchange in the future The good point is the liquid state between the solid walls. After the equilibrium state is achieved, the upper side wall surface is the upper side, which is the overall decrease. After the pressure is released and the liquid is transformed into a liquid, it is quickly pressed up the wall and collapsed.