分子動力学シミュレーションによる超音波キャビテーションの解析

抄録

液体に強力な超音波を照射すると，超音波キャビテーションと呼ばれる気泡の生成，成長，圧壊を伴う流動現象が生じる．気泡が圧壊する際に，局所的かつ瞬間的な高温高圧場や衝撃波が生じるが，これらの作用は洗浄や加工，化学反応の促進など，広く工業的に応用されている．超音波キャビテーションは工学的に極めて重要な研究課題であるが，強い非平衡状態であることと，キャビテーション場がミクロスケールとマクロスケールを介在することなどが，その解析を極めて困難にしている．本稿では，分子動力学シミュレーションによる超音波キャビテーションの解析を紹介する．