Study on the new ultrafine bubble measurement using sonoluminescence

声致发光新型超细气泡测量方法研究

• 批准号: 18K03940
• 负责人: 秦 隆志
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Kochi National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18K03940/
• 关键词: ウルトラファインバブル; ナノバブル; コンタミネーション; ソノルミネッセンス; 超音波

流体工学分野の混相流を筆頭に、多くの学術分野や産業分野においてファインバブル（微細気泡）研究が進んでいる。しかしながら、ファインバブルの内、特に1μm未満で定義されるウルトラファインバブル（ナノバブル）については、その微小性から評価が困難であり、粒度分布測定から得られるデータをそのままウルトラファインバブルとすることは不純物の混在（コンタミネーション）も検討されることから難しい。本研究の目的は不純物混在下においてもウルトラファインバブルを定性的・定量的に評価できる計測法の確立を目指して、超音波照射によって生じるソノルミネッセンス（発光現象）を用いた新たな計測法について研究をおこなう。研究概要としては、【① 純水中でのウルトラファインバブルの評価（1年目）】、【② 不純物の影響（2年目）】、【③ 不純物が混在したウルトラファインバブルの評価（3年目）】、および【④ ウルトラファインバブルの消泡の検討（1～2年目）】とした。申請時の最終計画年度までに①～④を実施したが、開催予定であった国際会議がコロナ禍の影響で延期になったため延長した。本年度の実績としては全体をより発展させた一般的仕様への拡張を目指して内包気体を空気とした系での検討をおこなった。これまでの検討ではソノルミネッセンス挙動が強く現れるアルゴンガスを用いたが、一般的には空気を用いてウルトラファインバブルを作製することが多い。このアルゴンガスは空気にも1％程度含まれており、空気の場合でのデータ取りをおこない、最適な超音波の周波数帯などを調査した。また、これまでの成果を国内学会で発表した。

细气泡研究正在许多学术和工业领域取得进展，包括流体工程领域的多相流。然而，在微细气泡中，定义为小于1μm的超微细气泡（纳米气泡）由于其尺寸微小，因此很难对其进行评估，并且很难根据粒度分布测量获得的数据来评估超微细气泡这很困难，因为还考虑了物质的混合物（污染）。本研究的目的是研究一种利用超声波照射产生的声致发光（发光现象）的新测量方法，旨在建立一种即使在存在杂质的情况下也能够定性和定量评估超细气泡的测量方法。 。研究大纲包括[1]纯水中超微细气泡的评价（第1年）、[2]杂质的影响（第2年）、3）混入杂质的超微细气泡的评价（第3年）。 4)超细气泡的消泡性检查(第1年～第2年)]。 ①至④是在申请时的最终规划年度实施的，但原定举行的国际会议因冠状病毒大流行而推迟，因此推迟。作为今年工作的结果，我们研究了一种使用空气作为封装气体的系统，目的是将整体规格扩展到更通用的规格。在之前的研究中，我们使用了氩气，它表现出很强的声致发光行为，但一般来说，超细气泡通常是使用空气产生的。空气中也含有约 1% 的氩气，因此我们收集了空气数据并研究了最佳超声波频段。此外，目前取得的成果已在国内学术会议上发表。

项目成果

Study on an Evaluation Method of Ultrafine Bubbles under the Mixture of Impurities - Influences of Oil and Ionic Substance -

杂质混合条件下超细气泡评价方法的研究-油类和离子物质的影响-

• 发表时间: 2019
• 作者: 藤井 健博;大森 健史;梶島 岳夫;Naoya Yamawaki，Hayato Saeki，Hayato Okumura，Shigenori Akamatsu，Yusuke Nishiuchi，Takashi Hata
• 通讯作者: Naoya Yamawaki，Hayato Saeki，Hayato Okumura，Shigenori Akamatsu，Yusuke Nishiuchi，Takashi Hata

ソノルミネッセンス挙動を指標としたウルトラファインバブルの評価手法に関する研究

以声致发光行为为指标的超细气泡评价方法研究

• 发表时间: 2019
• 作者: 赤井 優斗;大島 洋喜;大森 健史;山口 康隆;梶島 岳夫;Hayato Saeki，Naoya Yamawaki，Hayato Okumura，Shigenori Akamatsu，Yusuke Nishiuchi，Takashi Hata;佐伯颯斗，山脇直也，奥村勇人，赤松重則，西内悠祐，秦 隆志;大賀 春輝,大森 健史,山口 康隆;山脇直也，西内悠祐，奥村勇人，赤松重則，秦 隆志
• 通讯作者: 山脇直也，西内悠祐，奥村勇人，赤松重則，秦 隆志

固着塩除去に与えるファインバブルの効果

细小气泡对去除固定盐的影响

• 发表时间: 2018
• 作者: 小川皓俊;大賀春輝;楠戸宏城;大森健史;山口康隆;山脇直也，岡嶋里歩，刈谷未来，西内悠祐，秦隆志
• 通讯作者: 山脇直也，岡嶋里歩，刈谷未来，西内悠祐，秦隆志

超音波を用いた微細気泡の評価手法に関する研究

超声波微泡评价方法研究

• 发表时间: 2018
• 作者: 大森健史;小林要佑;山口康隆;梶島岳夫;小栗涼雅，刈谷未来，奥村勇人，赤松重則，西内悠祐，秦隆志
• 通讯作者: 小栗涼雅，刈谷未来，奥村勇人，赤松重則，西内悠祐，秦隆志

オゾンを用いたウルトラファインバブルの存在評価

使用臭氧评估超细气泡的存在

• 发表时间: 2019
• 作者: 千﨑 亮平;大賀 春輝;大森 健史;山口 康隆;山脇直也，西内悠祐，秦 隆志
• 通讯作者: 山脇直也，西内悠祐，秦 隆志