マイクロ・スラリージェット・エロージョン法における噴流内外のスラリー液滴の速度分布

フレームストラドリングおよびPIVを駆使したスラリー液滴群の速度計測

抄録

マイクロ・スラリ-ジェット・エロ-ジョン（MSE）法は，材料の表面強さを評価するために提案されている手法である．MSE法では圧縮空気により高速なスラリ-噴流を形成，試験片に衝突させ，そのエロ-ジョン痕より材料の表面強さを評価する．材料のエロ-ジョン摩耗は固体粒子の衝突エネルギ-に依存するため，そのメカニズムを理解するには，材料衝突時の粒子速度を把握することが重要である．そこで，本研究では噴流内外におけるスラリ-液滴を撮影した．スラリ-液滴は高速度ビデオカメラと高繰り返しレ-ザ-を同期させて撮影し，撮影結果に対してPIV法による画像処理を行うことで液滴速度の計測を試みた．その結果，噴流内では液滴が高密度で存在するため，速度を計測できない部分が存在するが，噴流内のスラリ-液滴の速度は空気流量30 L/minでは最大で40 m/s，空気流量90 L/minでは110 m/s程度であることを明らかにした