| 研究課題/領域番号 |
16H04270
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 |
流体工学
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| 研究機関 | 大阪府立大学 |
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研究代表者 |
高比良 裕之 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80206870)
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| 研究分担者 |
小笠原 紀行 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00552184)
藤川 重雄 北海道大学, 工学研究院, 名誉教授 (70111937)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2016年度: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円)
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| キーワード | 混相流 / キャビテーション初生 / 気泡 / 相変化 / 準安定状態 / 集束超音波 / 後方散乱 / 流体工学 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，液体の準安定状態とキャビテーション初生の物理を解明することを目的に，集束超音波のレーザ誘起気泡界面での後方散乱に起因するキャビテーション初生圧力計測とキャビテーション気泡クラウドの成長過程の可視化を行った．気泡クラウド先端位置での液体圧力を計測することにより，キャビテーション初生圧力の算出に成功した．また，実験に対応した数値計算ならびに気泡核の成長シミュレーションを通して，気泡クラウドの形成機構を解明するともに，実験で計測されたキャビテーション初生圧力に対する気泡核のサイズを決定し，非平衡蒸発・凝縮が気泡の膨張・収縮に及ぼす影響を検討した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
集束超音波によるキャビテーションの初生圧力ならびに気泡クラウドの形成機構を解明することにより，液体の準安定状態に関する理解が深まり，相変化や相分離の物理学の発展に寄与するとともに，流体機器内のキャビテーションの初生予測に有用な知見を与える．さらに，超音波治療法の一つである高密度焦点式超音波法において，治療の効率化を図るためにキャビテーション気泡クラウドの崩壊を有効利用する方法が考えられているが,
本研究成果は，キャビテーション気泡クラウドの制御に関する有用な知見を与える．
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