研究課題
基盤研究(C)
ノズル内の気泡流の流れの詳細を明らかにするべく，理論・数値計算と実験の両面から調査した．まず，理論・数値計算では，従来考慮されてこなかった気泡の気液界面での非平衡蒸発・凝縮を考慮し，さらに気泡の並進運動も考慮して，直円管内を運動する気泡とテーパ円管内を運動する気泡の気泡力学解析を実施した．また，実験においては，従来，正しく測定することができなかったノズル内のボイド率分布を，電極の形状をリング状としてノズル内に複数個組み込むことによって，定電流法により正しく測定できるようになった．
流体力学
気泡流は原子力発電所の冷却水の流れや，ノズルによるマイクロバブルの生成など，多くの産業分野で見られる．そのような流れを理論的，数値的に調べる際には，気泡の体積割合である「ボイド率」が最も重要なパラメータとなる．本研究成果により，そのボイド率の正確な測定が可能となった．また，まだ単一の気泡に関してではあるが，気泡の気液界面での非平衡蒸発，並進運動を厳密に考慮した理論により，高精度な数値計算が可能となった．
