同軸周囲気流を伴う円管液体噴流の変動および液滴生成特性

抄録

本研究では，環状同軸周囲気流を伴う乱流液体噴流の変動特性および液滴生成特性に及ぼす周囲気流の影響を実験的に検討した．まず，液体噴流挙動を高速度ビデオカメラにより撮影し，画像処理によって噴流表面位置の経時変化を測定した．次に，得られた噴流表面位置の経時変化をフーリエ変換して，噴流表面変動のスペクトル特性を求めた．その結果，噴流下流に向かって変動成分のスペクトル強度は大きくなることが示された．このとき，ある特定の周波数の変動成分が最も成長し，周囲気流速度の増加に伴いその周波数は高くなった．また，噴流の変動モードに関する自己相関関数を求めた結果，噴流軸に対称な変動モードには周期性が見られるのに対し，非対称な変動モードは不規則性であった．さらに，最も成長した液体噴流の変動成分が，噴流の分裂に寄与していることがわかった．