Free surface shear layer instabilities on a high-speed liquid jet

高速液体ジェット流自由界面剪断層の安定性

伊藤 和宏*; 辻 義之*; 中村 秀夫  ; 久木田 豊*

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

板状の高速液相ジェット流(3.5~20m/s)の自由界面下にある剪断層の安定性について調べ、線形安定性理論で最も不安定な波数と擾乱の空間成長率が水ジェット流のデータを良く予測することを示した。このような界面不安定性は、液体ターゲットとして用いられる液体金属ジェット流に自由界面波を生成し、その特性に悪い影響を及ぼす場合がある。さらに水模擬実験のデータの液体金属への適用性を評価するために、表面張力と流線の曲率が安定性に与える効果を調べ、剪断層の厚さに基づくWeber数が6以上及び曲率半径が剪断層の厚さの30倍以上であれば、各々の効果が無視できることを示した。

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