キャビテーション(cavitation)とは

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キャビテーション(cavitation)とは

キャビテーションとは,ある温度の液体の圧力が,その温度によって決まる蒸気圧より低くなると,そこで液体が蒸発し蒸気の泡が生じることをいう.
キャビテーションは液相が気相に相変化する現象であるため,沸騰現象(Boiling)と物理的には同じ現象である.
しかし,沸騰現象が液体を加熱し,液体の温度がその圧力の蒸発温度より高くなった時に発生するのに対し,
キャビテーションは系の温度は一定で,液体の加速により圧力が下がったために蒸発が起きるという違いがある.

キャビテーションを専門用語満載で説明するとこんな感じです。

簡単に言うと、圧力が下がると液体の沸点が下がり、ある一定の圧力になると常温でも気化しますよという事です。

富士山の頂上でお湯を沸かすと100℃以下で沸騰しますよね。

それのすごいバージョンです。

キャビテーションは大学の研究で使いましたが、実は、筆者は小学生のころからこの現象を知ってました。

何故かというと、モンキーターンという漫画を読んでいたからです。

競艇の漫画なんですけど、キャビテーションが出てくるんですよね。

そして、その現象により、1人の選手の人生が狂っていく…

話がそれましたが、このキャビテーションという現象、シミュレーションの世界ではいいように使われています。

圧力が負圧になる場合はキャビテーションが発生し、負圧が相殺されます。

研究が楽になる
何と都合の良い、現象なんでしょう。

シミュレーションとキャビテーション

筆者も実際にシミュレーションにキャビテーションを導入してました。

下図がその結果です。

どうですか?キャビテーションを導入すると、全く違った結果になるでしょう。

実現象として、負圧はあり得ないので、キャビテーションを導入した方がより、現実に近い結果なのかもしれません。

まとめ

研究でキャビテーションを導入しようとしてる人は
導入すると、結果が全く違ってくるので考えて導入しよう。

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