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J-GLOBAL ID：201602220173794913   整理番号：16A0272953

高速ウォータージェットにおける非定常キャビテーションの数値シミュレーション

Numerical Simulation of Unsteady Cavitation in a High-speed Water Jet

著者 (5件)： PENG Guoyi (Dep. of Mechanical Engineering, Coll. of Engineering, Nihon Univ.) ,  OKADA Kunihiro (Dep. of Mechanical Engineering, Coll. of Engineering, Nihon Univ.) ,  YANG Congxin (School of Energy & Power Engineering, Lanzhou Univ. of Technol.) ,  OGUMA Yasuyuki (Dep. of Mechanical Engineering, Coll. of Engineering, Nihon Univ.) ,  SHIMIZU Seiji (Dep. of Mechanical Engineering, Coll. of Engineering, Nihon Univ.)
資料名： International Journal of Fluid Machinery and Systems (Web)  (International Journal of Fluid Machinery and Systems (Web))
巻： 9  号： 1  ページ： 66-74 (J-STAGE)  発行年： 2016年 
JST資料番号： U0113A  ISSN： 1882-9554  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 激しいキャビテーションを伴う高速ウォータージェットの数値シミュレーションに関して,本文では,バブルキャビテーションの単純な推定と圧縮混合流れ計算を結合させることによって,実用的な圧縮混合流れ方法を紹介した。二相混合の平均流れは,圧縮流体のためのURANSによって計算される。局部的なフィールドにおけるキャビテーションの強さは,平均流れで変化するガス相の体積分率によって評価された。そして,乱流流れにおけるキャビテーションの影響は,密度補正を渦粘性の評価に適用することにより考慮された。シーズされた鋭いエッジのオリフィスノズルから発射される高速水中ウォータージェットはキャビテーション数,σ=0.1として扱われた。そして計算結果は実験データと比較された。結果より,キャビテーションはオリフィスの入口で最初に発生し,バブルクラウドは,剪断層に沿って流れが下流に行くに従い徐々に発達する事が明らかになった。発達したバブルクラウドは破裂し,その後シーズ出口近くで定期的に下流に流れる。シミュレーションによって評価されるキャビテーションクラウドの流れでるパターンは実験結果と一致し,キャビテーションクラウドの非定常な流れを得る可能性は立証された。キャビテーションジェットにおけるコア速度の低下は,活性化しないジェットでのコア速度に比較して非常に遅く,この事はノズルシーズの影響が立証された。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： 数値解析 ,  *シミュレーション ,  高速度 ,  高圧 ,  *噴流 ,  水 ,  過渡現象 ,  *キャビテーション ,  気泡 ,  乱流 ,  測定データ ,  二相流 ,  水中

分類 (2件)： 膜流,液滴,気泡,キャビテーション  (BC02070U) ,  噴流  (BC02080F)

引用文献 (18件)：

• [1] Shimizu, S. and Peng, G., 2009, Water jetting technology for LOHAS, Int. Academic Printing Co. Ltd., Tokyo.
• [2] Soyama, H. et al., 1996, "High-speed observation of ultrahigh-speed submerged water jets," Experimental Thermal and Fluid Science, Vol. 12, pp.411-416.
• [3] Sato, K., Taguchi, Y., and Hayashi S., 2013, "High speed observation of periodic cavity behavior in a convergent-divergent nozzle for cavitating water jet," J. Flow Control, Measurement & Visualization, Vol. 1, pp.102-107.
• [4] Peng, G., Masuda, K., Shimizu, S., 2013, "Characteristics of cavitating water jet issuing from a sheathed orifice nozzle," Proc. FLUCOME 2013, No. OS7-01-3, pp.1-8.
• [5] Peng, G. and Shimizu, S., 2013, "Progress in numerical simulation of cavitating water jets," J. Hydrodynamics, Vol. 25, No.4, pp.502-509.

タイトルに関連する用語 (4件)： ウォータージェット ,  非定常 ,  キャビテーション ,  数値シミュレーション