粘弾性体キャビテーションの時空間多重スケール解析を実現する非侵襲ハイブリッド計測
【研究分野】流体工学
【研究キーワード】
キャビテーション / 気泡核 / 物質移動 / 気泡力学 / レーザー誘起衝撃波 / 粘弾性体 / 流体工学 / 熱工学 / シミュレーション工学 / 非ニュートン流体
【研究成果の概要】
粘弾性体キャビテーションにおける多重スケール現象の解明を目的とした,実験・数値シミュレーション連成の非侵襲ハイブリッド計測法の開発を行った.ゼラチンゲルに対するパルスレーザーの集束照射によりマイクロ径の気泡核を生成し,溶存ガスの物質移動に基づき気泡核のサイズを制御した.生成した気泡核を起点とする単一キャビテーション気泡のミクロ観察から,ゲル粘弾性の定量評価を行った.さらに,ゲル中のレーザー誘起衝撃波と単一気泡との干渉により生じる負圧を利用したキャビテーション気泡群のマクロ観察を行った.圧縮性流体シミュレーションより構築した圧力場と実験観察の直接比較から,キャビテーション初生圧力を算定した.
【研究代表者】
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【配分額】24,830千円 (直接経費: 19,100千円、間接経費: 5,730千円)