レーザ回折法による音響キャビテーション場における複素音場・気泡粒度分布同時計測
激光衍射法同时测量声空化场中复杂声场和气泡尺寸分布
基本信息
- 批准号:13J01995
- 负责人:
- 金额:$ 1.92万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
- 财政年份:2013
- 资助国家:日本
- 起止时间:2013-04-01 至 2016-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
本研究の目的は,水中に発生した音響キャビテーションの気泡粒度分布とその周辺の音圧振幅を同時に計測する手法を確立することである.音響キャビテーションを伴う音場を通過したレーザビームの光強度パターンから,粒度分布および音圧振幅を計測する手法をそれぞれ考案した.また,これら2つの手法を用いる粒度分布・音圧振幅同時計測法の検討を行い,その妥当性を確認した.この同時計測法を1次元定在波中に形成される音響キャビテーションの計測に適用し,その解析を行った.ガラス製水槽中に満たされた水の表面にボルト締めランジェバン振動子(BLT)のホーン出力面を接触させ,BLTを46 kHzの連続正弦波電圧で駆動して1次元定在波音場を形成し,音響キャビテーションを発生させた.提案手法によって粒度分布と音圧振幅を計測するために,持続時間100 nsのパルスレーザビームを音波の波面と平行に水槽に入射し,通過したレーザビームの光強度をフーリエ変換レンズの焦点面でイメージセンサによって計測した.レーザビームを音波の波面と垂直方向に走査しながら計測した結果,水槽中に1次元定在波様の音場が形成されていることが確認され,音響キャビテーションは定在波の腹を挟み込むように分布していることがわかった.これは,音圧振幅が十分に大きな場合に見られる音響キャビテーションの分布である.また,計測した粒度分布から求めた音響キャビテーションの体積基準平均直径は,超音波の1周期の中で60 μmから5 μm程度まで急激に収縮するような激しい振動を行っていることが明らかとなった.以上によって,本研究が目的とする,10 kHzオーダの1次元定在超音波中に生じた音響キャビテーションと,その周辺音圧振幅の同時計測法を確立し,研究を完遂した.
The purpose of this study is to establish a method for simultaneous measurement of the particle size distribution and the amplitude of sound generated in water. The method of measuring the particle size distribution and the amplitude of the sound field 2. The method of particle size distribution and acoustic amplitude simultaneous measurement is discussed and its appropriateness is confirmed. The simultaneous measurement method is applied to the determination of the first dimension in the wave. The surface of the water in the control tank is in contact with the output surface of the vibrator (BLT), and the continuous sine wave voltage of BLT at 46 kHz is set at 1-D in the Boeing field. The proposed method includes measuring the particle size distribution and the acoustic amplitude, and measuring the focal plane of the acoustic wave with the wave front parallel to the water tank for a duration of 100 ns. The wave front of the wave is examined in the vertical direction, and the measurement results are obtained. The sound field of the wave front is formed in the water tank. The sound field is determined in the wave front. However, the distribution of sound signals can be seen in situations where the sound pressure amplitude is very large. The particle size distribution of the ultrasonic wave was measured and the volume reference average diameter of the ultrasonic wave was calculated. The ultrasonic wave had a period of 60 μm and a period of 5 μm. The purpose of this study is to establish a method for simultaneous measurement of the amplitude of the 10 kHz frequency band in ultrasonic waves.
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
音響キャビテーションを伴う音場のシャドウグラフ計測
声空化声场的阴影图测量
- DOI:
- 发表时间:2016
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:吉川卓治;山下廉太郎;宝金華;神内陽子;大村隆史;小松浩平;高田麻美;広川由子;藤間公太;黒山喬允,水谷孝一,若槻尚斗,海老原格,大淵武史
- 通讯作者:黒山喬允,水谷孝一,若槻尚斗,海老原格,大淵武史
レーザ回折を用いる1次元定在波および進行波の計測
使用激光衍射测量一维驻波和行波
- DOI:
- 发表时间:2015
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Nishizawa H;Hayashi R;Kinoshita M;Arai N;黒山喬允,水谷孝一,若槻尚斗,海老原格,大淵武史
- 通讯作者:黒山喬允,水谷孝一,若槻尚斗,海老原格,大淵武史
Measurement of optical wavefront deformation caused by high-intensity ultrasonic standing wave using phase retrieval
利用相位恢复测量高强度超声驻波引起的光波前变形
- DOI:
- 发表时间:2013
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Takanobu Kuroyama;Koichi Mizutani;Naoto Wakatsuki;and Takeshi Ohbuchi
- 通讯作者:and Takeshi Ohbuchi
レーザ回折に基づく強力超音波場計測 -音響キャビテーションを伴う音場への適用-
基于激光衍射的强超声场测量-在声空化声场中的应用-
- DOI:
- 发表时间:2016
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Nao Tsuneji;Miki Fukuda;Kaname Yoshida;Yukichi Sasaki;Takuji Ikeda;Yusuke Ide;Masahiro Sadakane;Tsuneji Sano;黒山喬允
- 通讯作者:黒山喬允
超音波照射時に飲料中に生じる炭酸ガス気泡の溶解度依存性
超声波照射期间饮料中产生的二氧化碳气泡的溶解度依赖性
- DOI:
- 发表时间:2016
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Toshihiro Maruo;Naoki Yamanaka;Nao Tsunoji;Masahiro Sadakane Tsuneji Sano;黒山喬允,水谷孝一,若槻尚斗,海老原格,大淵武史
- 通讯作者:黒山喬允,水谷孝一,若槻尚斗,海老原格,大淵武史
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