音響定在波による液中気泡の並進運動制御システムの開発

Development of the translational motion control system for bubble in liquid by acoustic standing wave

阿部 豊*; 渡辺 正; 足立 和成*; 山本 憲一*

Abe, Yutaka*; Watanabe, Tadashi; Adachi, Kazunari*; Yamamoto, Norikazu*

液体中の気泡の運動を制御する技術を確立するため、超音波を利用した気泡並進運動制御システムについて、実験並びに数値シミュレーションを行った。実験では、液体を満たした容器の上下に超音波伝送体を設置し音響定在波を形成することにより、気泡を安全に保持できることを示した。さらに、上下の超音波の位相差により任意の位置へ気泡を移動させることが可能であることを示した。数値シミュレーションでは、気泡の半径方向及び並進方向の運動方程式を連立させルンゲクッタ法により解き、超音波の位相に対応した気泡位置の過渡変化を求めた。計算された気泡の移動量は実験値と一致し、気泡駆動のメカニズムが確認された。これにより超音波を用いた気泡運動制御が有効であることが明らかとなった。

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