2孔を有するオリフィスからの乱流ジェットによる気泡の分裂

Abstract

Experiments were performed to investigate bubble splitting by turbulent flow from two-hole orifice. Two liquid jets were discharged vertically upwards through two-hole orifice into a large volume of the same liquid. Shear layers were thus formed around two jets as they entered the surrounding liquid. The measured size spectra can be well represented by an upper limit log-probability function with two constant parameters and only one variable, the maximum stable bubble diameter, regardless of pitch between two holes, the result of which is the same as that obtained for one-hole orifice. The critical Weber number including the maximum stable diameter is well correlated for two-hole orifice having diameter greater than 2 cm by the result for one-hole orifice. The volumetric mean diameter of splitting bubbles can be well estimated using two constant parameters and the maximum stable diameter in the upper limit log-probability function.

2孔を有するオリフィスからの乱流による気泡の分裂を実験的に研究した。2孔を有するオリフィスを通って大容量の同じ液体へ2つの液体ジェットを垂直上方へ放出した。周囲の液体に入っていくにつれて2つのジェットの周りにせん断層を形成した。測定したサイズスペクトルは、2つの孔の間隔に無関係に、2つの定数パラメータを持つ上限対数確率関数とただ1つの変数である最大安定気泡径で良く表現できた。その結果は1孔を有するオリフィスで得られたものと同じであった。最大安定気泡径を含む臨界Weber 数は、直径が2cmよりも大きな2孔を有するオリフィスに対して、1孔オリフィスの結果によく相関があった。分裂気泡の体積平均径は2つの定数パラメータと最大安定気泡径を使って上限対数確率関数でよく評価できた。