LS-MPS粒子法と分布点音源法による超音波浮揚液滴の回転加速度に関する定量的検討

摘要

有限振幅音波の非線形作用から発生する定常圧力である音響放射力による浮揚技術を応用した，非接触搬送技術が近年注目されている．液滴の浮揚もこの技術の対象であるが，浮揚液滴の形状や流れ場などの挙動に関する数値的計算例は少ない．浮揚液滴の回転の解析にはレイノルズ応力から導出される界面に平行な力の考慮が不可欠であるが，これには粘性音場の境界層を考慮した界面方向法線速度を考慮する必要がある．本稿では浮揚と回転を別の振動系で行うような音響チャンバー内駆動条件下での液滴挙動について検討する．音響解析には分布点音源法（DPSM）を用いてその結果から境界層を考慮したレイノルズ応力を算出LMPS粒子法をの高精度化を行ったLS-MPS粒子法に入力することで液滴の流れ場を解析する．液滴の初期半径を変化させた場合の液滴に発生する回転加速度について，文献値との定量的な比較を行った．