| 研究課題/領域番号 |
10650899
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
船舶工学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
前田 正二 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (60219277)
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| 研究分担者 |
小村 隆士 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (10010894)
山口 一 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (20166622)
加藤 洋治 東洋大学, 工学部, 教授 (00010695)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 1999
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| 研究課題ステータス |
完了 (1999年度)
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| 配分額 *注記 |
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
1999年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1998年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
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| キーワード | クラウドキャビテーション / シートキャビテーション / 翼型 / レーザーホログラフィ法 / キャビテーション気泡 / キャビテーション気泡群 / 気泡計測 / re-entrant jet |
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| 研究概要 |
翼などの物体に発生するシートキャビティがある大きさ以上になると周期的な振動を起こすようになり、その各周期において、微小な気泡の集合体であるクラウドキャビテーションを放出するようになる。クラウドキャビテーションの崩壊は気泡の集合崩壊であるため、崩壊時に発生する衝撃パルスの集合が騒音や高周波振動、さらには機器材料の壊蝕の原因となる。本研究は、このシートキャビティ後流の気泡群をシステム的に計測したものである。
すなわち、レーザーホログラフィ法を用いて発生するクラウドキャビテーション内の気泡分布を計測した。最初半径10μm以上の計測を丹念に行ったところ、計測に3ヶ月も要したため、影響が大きいと思われる半径35μm以上の気泡を中心に、3種のキャビテーション数、3種の翼弦位置で、計9個のクラウドキャビテーションを計測した。過去の計測も入れると、計10個になる。その結果、「クラウド内の気泡は、クラウド中心部に存在するU字型の渦キャビティ周辺、特に後流付近に多く存在する。半径の大きい気泡ほど、その傾向が強い。これは、渦キャビティが崩壊する時に微小な気泡に分裂する、つまり、渦キャビティが気泡の放出源になっているからと考えられる。また、翼面付近も気泡が多い。これは、翼面付近の方が周囲圧力が低いからと考えられる。」、「半径35μm以上の大きな気泡の数密度は、ほぼ気泡半径の-5.1乗に比例する。これにより、気泡数密度と気泡半径の関係の実験式を作成した。」という成果を得た。
その他にも、初期クラウドの蒸気総量を求めるためにシートキャビティ界面からの蒸気量の測定も行った。また、シートキャビティが崩壊してクラウドとなる原因であるre-entrant jetについても、詳しく計測した。
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