表題番号:2021C-518 日付:2022/04/07
研究課題キャビテーションクラウドの非定常挙動と衝撃波現象の解明に関する研究
研究者所属(当時) 資格 氏名
(代表者) 理工学術院 基幹理工学部 助手 牛奥 隆博
(連携研究者) 早稲田大学理工学術院 教授 吉村 浩明
研究成果概要

キャビテーション気泡の集合体であるクラウドは,集団的な成長と圧壊運動を繰り返すと共に,圧壊時に衝撃波を発生するとされている.本研究では,これらの現象のメカニズムの解明を目的として,静止流体中での液体ジェットの噴射に伴って発生するクラウド現象について,SPH法による二次元混相流解析を行った.その結果,クラウドの発生からリバウンドするまでの一連の非定常挙動の再現に成功し,双子渦がクラウドの界面に沿って運動することにより,クラウドの激しい圧壊へと繋がることがわかった.また,mmオーダーのクラウドが圧壊することによりMPaオーダーの非常に強力な衝撃波が発生し,媒質の音速に近い速度で伝播することが明らかになった.