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シート・キャビティ後流の気泡群の計測

研究課題

研究課題/領域番号 10650899
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 船舶工学
研究機関東京大学

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)

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)
研究期間 (年度) 1998 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
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)
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
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。

報告書

(3件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書

研究成果

(29件)

すべて その他

すべて 文献書誌

  • [文献書誌] H. Kato, H. Yamaguchi, et al.: "Laser Holographic Observation of Cavitation Cloud on a Foil Section"J. Visualization, The Visualization Society of Japan and Ohmsha, Ltd.. Vol. 2. 37-50 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 豊田真,山口一,加藤洋治: "バブルキャビテーション時の翼型性能推定"日本造船学会論文集. 第186号. 59-64 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 豊田真,山口一,加藤洋治: "スーパーキャビテーション翼型のシリーズ設計"日本造船学会論文集. 第186号. 65-72 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Kawanami, H. Kato, et al.: "Evaporation Rate at Sheet Cavity Interface"Proc. 3rd Int. Symp. on Cavitation, Grenoble, 1998. Vol. 1. 221-226 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroharu Kato: "Research on Cavitation Mechanism by High-Speed Video and Holographic Observations"Proc. 8th Intern. Symp. on Flow Visualization, Solent, Italy, 1998. 1-1-1-11 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Konno, H. Kato, et al.: "Observation of Cavitation Bubble Collapse by High-speed Video"Proceedings of the Fifth Asian Symposium on Visualization (1998), March 8-11 1999, Bedugul Bali, Indonesia. 134-139 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Yamaguchi, H. Kato, et al.: "High Performance Foil Sections with Delayed Cavitation Inception"Proc. Intern. Symp. Cavitation Inception, 3rd ASME/JSME Joint Fluids Eng. Conf., ASME, San Francisco, USA. 1-11 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Tagaya, H. Kato, et al.: "Thermodynamic Effect on a Sheet Cavitation"Proc. Cavitation and Multiphase Flow Forum, 3rd ASME/JSME Joint Fluids Eng. Conf., ASME, San Francisco, USA. 1-6 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 前田正二,山口一,他: "プロペラのTip Vortex CavitationのBursting現象"第10回キャビテーションに関するシンポジウム講演論文集,福井. 161-164 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroharu Kato, Hajime Yamaguchi, Masatsugu Maeda, Yasutaka Kawanami and Shogo Nakasumi: "Laser Holographic Observation of Cavitation Cloud on a Foil Section"Journal of Visualization, The Visualization Society of Japan and Ohmsha Ltd.. Vol. 2, No 1.. 37-50 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Makoto Toyoda, Hiroharu Kato, Hajime Yamaguchi: "Prediction of Foil Section Performance in Bubble Cavitation Condition"Journal of the Society of Naval Architects of JAPN. Vol. 186 (Japanese). 59-64 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Makoto Toyoda, Hiroharu Kato, Hajime Yamaguchi: "A Series Design of Supercavitating Foil Sections"Journal of the Society of Naval Architects of JAPN. Vol. 186 (Japanese). 65-72 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasutaka Kawanami, Hiroharu Kato, Hajime Yamaguchi, Masatsugu Maeda, Fumiaki Oshima and Jun Doi: "Evaporation Rate at Sheet Cavity Interface"Proc. 3rd Int. Symp. on Cavitation, Grenoble. Vol. 1. 221-226 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroharu Kato: "Research on Cavitation Mechanism by High-Speed Video and Holographic Observations"Proc. 8th Intern. Symp. on Flow Visualization, Solent, Italy, 1998. 1-1-1-11 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akihisa Konno, Hiroharu Kato, Hajime Yamaguchi and Masatsugu Maeda: "Observation of Cavitation Bubble Collapse by High-speed Video"Proceedings of the Fifth Asian Symposium on Visualization (1998), March 8-11 1999, Bedugul Bali, Indonesia. 134-139 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hajime Yamaguchi, Hiroharu Kato, Masatsugu Maeda and Makoto Toyoda: "High Performance Foil Sections with Delayed Cavitation Inception"Proc. Intern. Symp. Cavitation Inception, 3rd ASME/JSME Joint Fluids Eng. Conf., ASME, San Francisco, USA, 1999. FEDSM99-7294-1-11. (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshinori Tagaya, Hiroharu Kato, Hajime Yamaguchi and Masatsugu Maeda: "Thermodynamic Effect on a Sheet Cavitation"Proc. Cavitation and Multiphase Flow Forum, 3rd ASME/JSME Joint Fluids Eng. Conf., ASME, San Francisco, USA, 1999. FEDSM99-6772-1-6. (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masatsugu Maeda, Hajime Yamaguchi, Koichi Shimizu, Kazuaki Wakabayashi, Hiroharu Kato, Shunji Soejima and Norio Ishii: "Bursting Phenomena of Propeller Tip Vortex Cavitation"Proc. 10th Symposium on Cavitation, FukuI. (Japanese). 161-164 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kato, H.Yamaguchi, et al.: "Laser Holographic Observation of Cavitation Cloud on a Foil Section"J. Visualization, The Visualization Society of Japan and Ohmsha, Ltd.. Vol.2. 37-50 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 豊田真,山口一,加藤洋治: "バブルキャビテーション時の翼型性能推定"日本造船学会論文集. 第186号. 59-64 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 豊田真,山口一,加藤洋治: "スーパーキャビテーション翼型のシリーズ設計"日本造船学会論文集. 第186号. 65-72 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kawanami, H.Kato, et al.: "Evaporation Rate at Sheet Cavity Interface"Proc. 3rd Int. Symp. on Cavitation, Grenoble, 1998. Vol.1. 221-226 (1998)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroharu Kato: "Research on Cavitation Mechanism by High-Speed Video and Holographic Observations"Proc. 8th Intern. Symp. on Flow Visualization, Solent, Italy, 1998. 1-1-1-11 (1998)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] A.Konno, H.Kato, et al.: "Observation of Cavitation Bubble Collapse by High-speed Video"Proceedings of the Fifth Asian Symposium on Visualization (1998), March 8-11 1999, Bedugul Bali, Indonesia. 134-139 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yamaguchi, H.Kato, et al.: "High Performance Foil Sections with Delayed Cavitation Inception"Proc. Intern. Symp. Cavitation Inception, 3rd ASME/JSME Joint Fluids Eng. Conf., ASME, San Francisco, USA. 1-11 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Tagaya, H.Kato, et al.: "Thermodynamic Effect on a Sheet Cavitation"Proc.Cavitation and Multiphase Flow Forum, 3rd ASME/JSME Joint Fluids Eng. Conf., ASME, San Francisco, USA. 1-6 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 前田正二,山口一,他: "プロペラのTip Vortex CavitationのBursting現象"第10回キャビテーションに関するシンポジウム講演論文集,福井. 161-164 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kawanami,H.Kato,et al.: "Evaporation Rate at Sheet Cavity Iterface" Proc.3rd Int.Symp.on Cavitation,Grenoble,1998. 221-226 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroharu Kato: "Research on Cavitation Mechanism by High-Speed Video and Holographic Observations" Proc.8th Intern.Symp.on Flow Visualization,Solent,Italy,1998. 1-1-1-11 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-03-31   更新日: 2016-04-21  

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