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Experimental study on influences of kinematic viscosity on occurrences of cavitation due to sub-surface vortex

液中渦キャビテーション発生に対する動粘性係数影響に関する実験研究

江連 俊樹; 木村 暢之; 小林 順; 上出 英樹

Ezure, Toshiki; Kimura, Nobuyuki; Kobayashi, Jun; Kamide, Hideki

液中渦キャビテーション発生に対する動粘性係数の影響を把握するため、円筒容器中での水試験を実施した。水温を10$$^{circ}$$Cから80$$^{circ}$$C($$nu$$: 1.3$$times$$10$$^{-6}$$ - 3.7$$times$$10$$^{-6}$$m$$^{2}$$/s)の範囲で数条件に変化させ、水の粘性を変えた試験を実施し液中渦の発生の把握を行った。加えて、液中渦周囲の速度分布を粒子画像流速測定法により計測した。その結果、動粘性係数が比較的大きい領域では発生条件への影響がみられたが、その影響は動粘性係数が減少するか、吸込み流速が増加するにつれて見られなくなることがわかった。加えて、これら傾向を整理する指標として、無次元化循環$$Gamma$$$$^{*}$$を見いだした。

In order to clarify the influence of kinematic viscosity ($$nu$$) on the occurrence of vortex cavitation, a water experiment was carried out in a cylindrical tank with a suction pipe. The occurrences of vortex cavitation were measured under several fluid temperature conditions between 10$$^{circ}$$C and 80$$^{circ}$$C ($$nu$$ : 1.3$$times$$10$$^{-6}$$ to 3.7$$times$$10$$^{-6}$$m$$^{2}$$/s). The velocity fields around vortex were also measured by Particle Image Velocimetry. The influence of $$nu$$ was observed under relatively high $$nu$$ conditions. However, that influence diminished with the decrease of $$nu$$ or the increase of suction velocity. And also, normalized circulation $$Gamma$$$$^{*}$$ was found as an index to estimate such influences of $$nu$$ or suction velocity on the vortex cavitation.

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