キャビテーションの高速度撮影 / 高速度ビデオカメラ

キャビテーションの高速度撮影 / 高速度ビデオカメラ

キャビテーションとは,液中に生じた圧力差により,ごく短時間の間に泡の発生と消滅が起きる現象です。キャビテーションに伴って,衝撃波や高温場が生じることが知られています。今回は水中にレーザーを集光させたときのキャビテーションとキャビテーションに伴って発生した衝撃波の様子を撮影しました。

測定・治具など

撮影の模式図をFig.1に示します。パルスジェネレータを用いて,高速度ビデオカメラ,YAGレーザー,ストロボを同期させています。

Fig.1 撮影の模式図

Fig.1 撮影の模式図

Table 1 撮影条件

項目 設定値
撮影速度  200万コマ/s

測定結果

レーザーを集光させたときのキャビテーションの発生の様子(動画)
 

画像(2)がレーザーを集光させたときのキャビテーションの発生。画像(2)~(8)からキャビテーションに伴って矢印のように徐々に衝撃波が進んでいく様子がわかります。

Fig.2 衝撃波の様子  (画像間の時間間隔は500 ns)

Fig.2 衝撃波の様子 (画像間の時間間隔は500 ns)

キャビテーション発生後,徐々に泡が膨張していく様子を示します。

Fig.3 キャビテーション(気泡の膨張)の様子  (画像間の時間間隔は2.5 μs)

Fig.3 キャビテーション(気泡の膨張)の様子 (画像間の時間間隔は2.5 μs)

※試料のご提供は,東北大学流体科学研究所よりいただいたものです。

HyperVision HPV-X  高速度ビデオカメラ

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