1995 Fiscal Year Annual Research Report
ライデンフロスト点より高い温度の金属表面に衝突する超微小液滴の挙動特性
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07455287
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| Research Category |
Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
八田 夏夫 京都大学, 工学部, 教授 (30026041)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤本 仁 京都大学, 工学部, 助手 (40229050)
宅田 裕彦 京都大学, 工学部, 助教授 (20135528)
石井 隆次 京都大学, 工学部, 助教授 (20026339)
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| Keywords | ライデンフロスト温度 / 液滴粒子 / ウェーバー数 / 自由表面 / 数値解析 / 表面張力 / スプレー冷却 / 変形挙動 |
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| Research Abstract |
平成7年度における研究の目的は常温平板に衝突する液滴粒子の変形挙動を解析するためのコンピュータープログラムの作成とそれを観察するための実験手法の確立である.
液滴の変形挙動を解析するための数学モデルには,液体の粘性効果,表面張力効果および重力効果を導入し,液滴の自由表面の時間経過に伴う変化はMACタイプの解析手法によって追跡した.また,支配方程式中の時間項は陽のオイラースキームを,対流項は2次精度の上流差分法を,さらに粘性項は2次精度の中心差分法を適用して離散化を行った.これによって,液滴は平板と衝突するやいなや,液滴下部から放射状に薄い液膜流が発達し,平板上で円盤形に広がるが,その後収縮することを理論的に明らかにした.また,複数のフラッシュを微小時間間隔で発光させて多重露光撮影を行い,多数の多重露光画像から統計的手法によって液滴の変形挙動を実験的に把握することに成功した.数値結果は,この実験手法を用いて得られた結果と比較され,両者は良好な一致が見られた.
これらの成果は米国機械学会誌および鉄鋼協会英文誌に掲載された.
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[Publications] 八田夏夫: "変形を伴う気泡まわりの流れ場の数値解析" 資源と素材. 111. 630-636 (1995)
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[Publications] 八田夏夫: "揚鉱管内を上昇する固気液3相流体の流動に関する数値モデル" 資源と素材. 111. 637-642 (1995)
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[Publications] 八田夏夫: "揚鉱管途中の空気注入による2相流から3相流への遷移を含めた非平衡な流れ場の数値解析" 資源と素材に発表予定.
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[Publications] Natsuo Hatta: "Numerical Analysis of Deformation Behavior of a Water Droplet Impinging on a Solid Surface at Room Temperature" ISIJ International. 35. 1094-1098 (1995)
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[Publications] Natsuo Hatta: "Deformation Process of a Water Droplet Impinging on a Solid Surface" Transoctions of ASME, Journal of Fluids Engineering. 117. 394-401 (1995)
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[Publications] Hitoshi Fujimoto: "Deformation and Rebounding Processes of a Water Droplet Impinging on a Flat Surface Above the Leidenfrost Temperature" Transactions of ASME, Journal of Fluids Engineering. (118に発表予定).
