渦とキャビテーションのシミュレーション

説明:粒子が流れているときに発生する渦のシミュレーションの結果を見せています。左から右に流れているときに、障害物があると渦が発生します。赤色は密度が濃く液体が流れている所を、濃い青色は密度が薄い所(気泡が発生している所)を示しています。上段は高分子を添加していないため、気泡が生成しています。下段は高分子を添加して、青色部分が減り、気泡の生成を抑制できたことがわかります。

液体の流れで渦が発生するとともに、気泡が生成することがあり、キャビテーションと呼ばれています。このキャビテーションが、プロペラなどの周りで起こると故障の原因になります。高分子(長い分子)を添加することで、キャビテーションを抑える研究を行っています。流れにより気液相転移が起こる複雑な現象で、学問的にも興味深い対象となっています。