Optically observation of mercury cavitation bubble collapsing

水銀キャビテーション気泡の光学的観察

直江 崇   ; 二川 正敏  

Naoe, Takashi; Futakawa, Masatoshi

水銀中でのキャビテーション気泡の振る舞いを詳細に調べるために、高速度ビデオカメラを用いて、圧力波により水銀・固体界面で発生するキャビテーション気泡の成長崩壊挙動の可視化を系統的に行った。圧力、振動加速度の時刻歴応答の計測により、マイクロジェット及び衝撃波を誘発するキャビテーション気泡の崩壊が音響振動を励起することがわかった。衝撃波の伝播の直後に、膨張波に起因する負圧によると考えられる微小キャビテーション気泡群が環状に崩壊していく様子を視覚的に捕らえた。

The visualization of growth and collapse behavior for mercury cavitation bubble in contact with the solid wall was systematically carried out using precisely controlled pressure pulse and high-speed video cameras in order to understand the cavitation bubble behavior in mercury. It was confirmed through the measured time histories of pressure, vibrational acceleration, visualized images of bubble growth and collapse behavior that the acoustic emission was induced by the bubble collapsing which brings about the microjets and the shock waves. The annulate mist band expanding phenomenon caused by the shock wave propagation was visually recognized.