2023 年 31 巻 p. 86-92
本研究において,閉空間における超音波振動による音響流と粒子挙動の変化を明らかにし,さらに流れ場における流れの変化についても明らかにした.閉空間ではレイノルズ数により音響流の渦数が変化し,高レイノルズ数では,非対称の渦が発生することがわかった.そして粒子挙動シミュレーションの結果,直径1 μmの粒子は音響流とともに動き,20 μmの粒子は音響放射力により節に移動することがわかった.これは,粒子挙動に対して支配する要因が粒子径に依存することを意味する.また流れ場では,流速1 m/sでは振動振幅を8 μmにしても流れは変化しないが,流速0.15 m/sでは正弦波のように流れが変化した.これは,流速や振動条件を変えることで流れを制御できることを意味する.