気泡振動を利用した液滴生成技術

Urmia University of Technologyの研究グループが気泡振動を利用した液滴生成技術を開発しました。

本研究成果はEngineering Analysis with Boundary Elements 113 (2020): 416-427に掲載されています。

この記事は下記論文の紹介記事です。

論文：

Rafizadeh, Sahar, and Abdolrahman Dadvand. "Droplet generation via oscillation of a transient bubble inside a funnel-like chamber." Engineering Analysis with Boundary Elements 113 (2020): 416-427.

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0955799720300229

同研究グループは、漏斗状チャンバー内の気泡振動に基づいた新しい微小液滴生成技術が開発し、BEM-有限差分法を組み合わせて数値的に調査しました。

この手法は、内部の一時的な気泡の振動により、液滴が生成され、チャンバーの上部開口部から排出します。

チャンバー内の水は、上部から大気にさらされ、下部から液体リザーバーに接続されます。

バブルは、電気火花、レーザービーム、または高強度集束超音波（HIFU）によって生成可能です。

本研究では、気泡と壁との距離（スタンドオフ距離）の影響と、それに続く液滴特性を評価しています。

気泡がチャンバの狭い部分で開始されると、気泡はチャンバの側壁の影響を受けます。

気泡が自由表面に近づくにつれて、壁の効果は減衰します。さらに、液滴サイズとピンチオフ時間はスタンドオフ距離に依存するため、スタンドオフ距離が増加すると、液滴サイズは減少しますが、ピンチオフ時間は増加することを確認しました。

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