1990 Fiscal Year Annual Research Report
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01550133
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| Research Institution | Hokkaido University of Education |
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Principal Investigator |
冨田 幸雄 北海道教育大学, 教育学部函館分校, 助教授 (00006199)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
島 章 東北大学流体科学研究所, 教授 (30006168)
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| Keywords | 超高速液体流れ / 軽ガス銃 / ウォ-タ-ジェット / 液滴 / キャビテ-ション気泡 / 衝撃波 / 自由表面 / エロ-ジョン |
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| Research Abstract |
軽ガス銃の基本特性(火薬質量と飛しょう体速度の関係)に基づいて,前年度に引続き,プラスチック球を液体表面に打ち込み,その後の自由表面および液中での球体の移動とそれに伴う液体現象に関する実験を,2種の液体,水とグリセリンについて実施した。空洞の基本的振る舞いについては類似の傾向が観察されたが,空洞分離に至るネッキング現象や空洞近傍の微小気泡の挙動に液体粘度の影響が現われた。いずれも液体粘度の増大に伴い,液体運動の制動効果が認められた。空洞近傍でのキャビテ-ション気泡の挙動を理解するため,自由表面近傍でのレ-ザ生成気泡の運動に関する実験研究を行った。その結果,気泡は自由界面から離れながら振動運動を行うこと,再膨張時に気泡から発せられる衝撃波が隆起する自由表面で反射して膨張波となり、それらが軸上のある点でフォ-カスする時,そこに2次的キャビテ-ションを生成すること,またグリセリン液中の気泡の運動はその高粘度のために著しく弱められることなどが明らかとなった。さらに,軽ガス銃を利用してパルスウォ-タ-ジェットの高速壁面衝突に関する実験を行った。重量1.15gのサボの上部溝にトラップされて移動する約70mgの蒸留水はサボストッパ-で分離され,水塊のみが慣性力のため細隙を通って真空中に設置されたタ-ゲットに最高速度約1,500m/sで衝突した。この微少火塊のパルスジェットは進行中に多数の微小滴に分裂し,これらがタ-ゲットに衝突することによって滴の高速衝突に起因するエロ-ジョンを生ぜしめた。真空中を移動するパルスジェットの形状はサボ飛しょう速度に密接に依存していることが明らかとなった。
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[Publications] 冨田 幸雄: "自由表面近傍での気泡運動に関する研究" 日本機械学会論文集. (1991)
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[Publications] Y.Tomita: "Secondary Cavitation due to Interaction of a Collapsing Bubble with a Rising Fress Surface" Appl.Phys.Lett.(1991)
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[Publications] Y.Tomita: "The Behavior of a LaserーProduced Bubble Near a Rigid Wall with Various Configurations" 91 Cavitation Symp.,the first ASME/JSME Joint Conference on Fluids Engng.,Portland. (1991)
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[Publications] T.Kodama: "Growth and Collapse of a LaserーProduced Cavitation Bubble Near a Free Surface" 91 Cavitation Symp.,the first ASME/JSME Joint Conference on Fluids Engng.,Portland. (1991)
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[Publications] 冨田 幸雄: "ガス銃によるパルスウォ-タ-ジェットの高速衝突と壁面損傷" 第7回ウォ-タ-ジェット学会講演会. (1991)
