流動油中微細気泡の動的消長に関する研究

• 研究課題/領域番号: 61550129
• 研究種目: 一般研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 流体工学
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 小西 忠孝 岡山大, 工学部, 教授 (20025935)
• 研究分担者: 馬場 充 岡山大学, 工学部, 助手 (80156538) ; 鷲尾 誠一 岡山大学, 工学部, 助教授 (20026222)
• 研究期間 (年度): 1986
• 研究課題ステータス: 完了 (1986年度)
• 配分額: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円); 1986年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
• キーワード: 油中気泡 / 潤滑油 / 拡散 / キャビテーション / エアレーション

研究概要

油中流動微細気泡の動的消長を解明するため、実験的・理論的に検討した。まず実験的には密封ジャーナル軸受方式の気泡観測装置により連続油膜状態から油膜破断状態に至る過程の油中気泡の係わりについて観察測定した。その結果、油中気泡は軸受中央部に偏在し、最低圧力付近で気泡の流れが停止し、極めて短時間に大きな気泡に成長することを見い出した。
さらに別の気泡観測装置により静的及び動的な場合の拡散による気泡の成長・収縮速度を3種類の油種について観察測定した。拡散理論を適用して、気泡径変化により油中含有空気の拡散係数を推定した結果、拡散係数が温度・初期気泡径・油種により大きく異なることを明らかにした。
また油中を浮上する気泡の径変化も測定した。その結果運動状態における気泡の径変化は拡散の影響を大きく受け、わずかな浮上速度でも見かけ上拡散係数が静的な場合にくらべてかなり大きくなることがわかった。
以上の実験結果に対し、油中気泡を考慮した軸受理論及び気泡周囲の流動状態を考慮した拡散理論を提示し、いずれも実験結果と定性的に一致した。
流動状態における気泡の動的挙動は気泡界面での拡散の影響が大きく現われるので、この面での詳細な実験的・理論的検討が必要である。
尚実験時の各種データの測定は補助金にて購入したマルチメータ等を使用して計測システムを構成し、実験結果と理論計算結果はすべてプロッタにより作図させた。

研究成果

• [文献書誌] 小西忠孝,鷲尾誠一,馬場充: 日本機械学会論文集.