2012 Fiscal Year Annual Research Report
単一液滴の抵抗低減に及ぼす周囲蒸気凝縮効果の考究による革新的洗浄法素過程の解明
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22360073
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
渡部 正夫 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30274484)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
矢口 久雄 群馬工業高等専門学校, 機械工学科, 助教 (20568521)
真田 俊之 静岡大学, 工学部, 准教授 (50403978)
小林 一道 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80453140)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 混相流 / 液滴 / 液滴衝突 / 気液界面 / 液膜 / 相変化 / splash / 洗浄 |
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| Research Abstract |
今年度は，単一液滴と固体壁との衝突現象において，低速衝突と高速衝突によって，その衝突後の液体の流れが大きく異なることに着目し．水，グリセリン，エタノールにおける高速液滴現象を観察し，液滴衝突後の流れに関する新たな知見を得ることを目的とした．
低速におけるsplash発生メカニズムは，液体によって異なることが実験結果より明らかになったが，高速液滴衝突においては，定性的には似た傾向を示すことが明らかになった．グリセリン液滴衝突においては，衝突速度の上昇に伴い，nonlevitated lamella→levitated lamella→tilted lamella→uprised lamella→fingering→secondary dropletが観察された．水の場合にはuprised lamellaが観察されず，エタノールの場合には，水と同様である．3種類の液体全てにおいてにfingeringの根本には液膜が観察された．これはcrown breakupの特徴とviscos levitated sheetsの特徴を合わせもったsplashの構造であると考えられる．
これまでの研究においては，Splashの種類に対して，明確な定義はなかった．そのため，rim instabilityによるsplashもcrown breakupによるsplashも不安定現象に起因するものだと考えられてきた．しかし，crown breakupによるsplashは，不安定現象に起因して浮上するものではないと考えられてきている．本研究における高速液滴現象は，crown breakupによるsplashの発生機構と類似してfingeringの根元に液膜が発生している．よって，液膜が微粒化されることに関しては不安定現象だが，液膜が浮き上がることに関しては， 異なると推測される．
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Derivation of Nonlinear Wave Equations for Ultrasound Beam in Nonuniform Bubbly Liquids2012
Author(s)
Kanagawa, T., Yano, T., Kawahara, J., Kobayashi, K., Watanabe, M. and Fujikawa, S.,
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Journal Title
AIP Conference Proceedings,
Volume: 1474
Pages: 143 - 146
DOI
Peer Reviewed
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