超純水中の単一気泡挙動

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タイトル別名
  • Behavior of Single Rising Bubbles in Superpurified Water
  • チョウジュンスイチュウ ノ タンイツ キホウ キョドウ

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説明

超純水中での単一気泡の挙動を定量的に計測・評価した．超純水製造装置で精製した水の純度を保つため，異物の混入や溶出を抑えた材質の配管・水槽を用いて実験系を構築し，テストセクション出口側で比抵抗値およびTOC値を計測することで，水の純度を定量的に評価した．実験は，超純水中に単一気泡を発生させ，高速度ビデオカメラを用い気泡挙動を，スチルカメラを用いて気泡形状をそれぞれ詳細に観察した．まず，気泡が直線運動からジグザグ・螺旋運動に遷移する臨界Re数を調べ，Re=650程度では気泡が終端速度に達した後100 mm程度も直線上昇しその後遷移したのに対し，Re=700程度では終端速度に達すると直ちに遷移を行い，臨界Re数は一意に決定できなかった．定常状態の気泡の上昇速度や抗力係数を調べ，半径r<0.5 mm程度では理論解とほぼ一致するが，r>0.5 mmでは実験値と理論解のかい離が観察された．また気泡形状を，ルジャンドル関数を用いて定量的に評価を行い，気泡形状と抗力係数との比較を行った．さらに気泡形状を表現する新たな実験式を提案した．

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