マイクロバブルを用いたポンプ水車不安定流動現象の解明

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14750118
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 荒巻 森一朗 九州大学, 機能物質化学研究所, 助手 (50274535)
• Keywords: ポンプ水車 / 不安定流動 / マイクロバブル / PIV

Research Abstract

研究初年度にあたる本年度は,主としてポンプ水車実験装置の改良やそれに伴う計測システムの改善および開発を行い,本格的実験計測および成果発表は次年度以降に行うこととなった。
以下に本年度の研究実施計画に沿って説明する。
1.マイクロバブル生成装置の改良およびマイクロバブルの物性値計測
(1)静止流体中のマイクロバブル上昇速度を計測することにより,バブル径(バブル体積)を確認した。ただし,時間経過により複数のバブルが合体していると思われる数値が得られており,流水中における状態の確認作業を計画中である。
(2)追随性については遠心力を利用した追随性の確認を行った。
(3)マイクロバブルの連続安定供給については,ポンプ水車実験装置の回転数増加等の変更により,供給および出現圧力等の検討が未決であるため次年度へ延期した。
2.ポンプ水車実験装置の高速回転への変更および撮影・照明システムの変更
(1)モーター動力源の変更およびそれに伴う信号伝達系の変更を行った。
(2)PIV解析ソフトを高速回転および照明の変更に対応させ,従来より精度の高い計測が行えるように改良を行った。
(3)PIV計測における画像撮影機材として新型カメラの設置を行った。
(4)専用設計のLED照明システムについては設計が完了し,現在製作中である。
3.ポンプ水車内不安定流れ運転領域の数値解析
汎用コードであるCFX-TASCflowを用いて解析を行う予定であったが,計算対象であるポンプ水車の構造および計算メッシュ作成しかできておらず,早急に解析を開始する。