image: This image shows hydrodynamic cavitation through a venturi tube. view more
Credit: Hitoshi Soyama
祖山均教授（大学院工学研究科ファインメカニクス専攻）らは、超音波の代わりに流れ場を用いて発生させたキャビテーション（流動キャビテーション）の化学反応等への有効利用を目的として、キャビテーションの圧潰衝撃エネルギーの強力化を図った結果、キャビテーション圧潰場圧力の最適化により、衝撃エネルギーを100倍以上強力化できることを実証しました。
ソノケミストリ（音響化学）と呼ばれる分野での化学反応や、バイオマスの前処理、水処理などに超音波で発生させたキャビテーションが提案されていますが、反応促進や高効率化といった観点で、キャビテーションの圧潰衝撃エネルギーの強力化が求められています。流れ場を用いて発生させたキャビテーション（流動キャビテーション）の発生・圧潰場の下流にバルブを付けて、圧潰圧力場を最適化すれば、新たにエネルギーを投入することなく、キャビテーション気泡の圧潰衝撃エネルギーを大幅に強力化できます。本技術は、キャビテーションを活用したプロセスの実現に大きく貢献すると考えられます。
本研究成果は、アメリカ物理学会が発行するオープンアクセス誌「AIP Advances」に平成28年4月21日に掲載されました。なお、本研究の一部は、日本学術振興会科学研究費補助金の助成とキヤノン財団の助成を受けて行われました。
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Journal
AIP Advances