研究課題
昨年度の実験結果より、キャビテーションによる損傷は流れの影響を受けることがわかっており、今年度はその原因解明の解析を実施した。その際、従来用いていた状態方程式では液体水銀の物性を一部表現できない状況があることがわかったため、水銀に適した新しい状態方程式の導入を図った。また、実験に関しては、液体金属の一例として水銀を対象とした実験を実施した。核破砕中性子源水銀ターゲットのパルス陽子ビーム入射時に発生する水銀中のキャビテーション気泡について、固体界面に生成した気泡の崩壊挙動を超高速度ビデオカメラにより可視化した。それによると、崩壊に伴い、マイクロジェットの吹き出しが観測され、その固体壁面への衝突速度は約200m/sに達することが推測された。また、崩壊直後に生じた衝撃波の伝播に伴い、二次キャビテーションが発生することを確認した。今後、これらの実験事実について、解析的考察を加えることで、その発生機構を明らかにすると共に、その防御策について検討を進める。
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