Initial free surface instabilities on a high speed water jet simulating a liquid-metal target

液体金属ターゲットを模擬した高速水ジェット流の自由界面波

伊藤 和宏*; 辻 義之*; 中村 秀夫  ; 久木田 豊*

Ito, Kazuhiro*; Tsuji, Yoshiyuki*; Nakamura, Hideo; Kukita, Yutaka*

国際核融合材料照射施設(IFMIF)の液体金属ターゲットを模擬した、高速の板状水ジェット流(3.5~20m/s)の自由界面に生じる微小な界面波の特性に関する実験を行った。特に、水面にレーザー光を入射させ、屈折後のレーザー光の高速変動を2次元の光位置センサで捉えることで、従来困難であった波形計測を初めて行った。その結果、上流ノズル内壁上に形成される境界層の性状と厚さが、吹き出し後のジェット水流に生じる界面波の成長に、強い影響を与えることがわかった。波の卓越周波数は、ノズル出口でのレーザー流速計による境界層の計測結果に基づく線形安定理論の予測と良く合うことを確認した。

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