Mechanism of Generation of High Speed Liquid Jet Driven by High Pressure due to Underwater Shock Wave Focusing and Its Application

水下冲击波聚焦高压驱动高速液体射流产生机理及其应用

基本信息

  • 批准号:
    63460088
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 3.52万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    1988
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1988 至 1989
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

An experimental attemp was made to produce a pulsed high-speed liquid jet driven by ultra high pressure generated during underwater shock wave focusing.A numerical simulation was also carried out to know the flow field concerned in detail, especially to make clear the process of high pressure generation. Much efforts had been performed in order to produce an ideally spherical underwater shock wave by using a microexplosive. As a result, we succeeded in getting a maximum pressure higher than 8,000bar with 100mg PETN ignited by 10mg silver azide.Based on the data obtained from a preliminary experiment, we tritato produce a high-speed liquid jet, driven by a high pressure of about 2,100bar. The high pressure occurred at the second focal point of an ellipsoidal cavity with the major and minor axes of 212mm X 150mm, due to focusing of an underwater shock wave, which was generated by igniting 10mg silver azide placed at the first focal point of the cavity. If a circular pipe with a nozzle, provided at an outer side of the ellipsoidal cavity, is set at the second focal point, we can obtain a high-speed, pulsed, liquid jet through this nozzle.We measured stagnation pressure due to impact of the jet by means of a home -made PVDF pressure gauge, and obtained it as the maximum value of about 90bar and pulse width of 2mus. The corresponding impact velocity of a liquid jet can be estimated as about 130m/s.A pulsed liquid jet has such excellent feature that working space and time are extremely small and short (2-3mus), so that its application to medical and other scientific fields should be promoted in the near future.
进行了一个实验性的先知,以产生脉冲的高速液体射流,该脉冲液体射流是由水下冲击波聚焦期间产生的超高压驱动的。还进行了数值模拟,以详细了解有关流场,尤其是清楚地表明高高的过程压力产生。为了通过使用微爆炸剂产生理想的球形水下冲击波,进行了许多努力。结果,我们成功获得了高于8,000bar的最大压力,而100mg PETN被10mg叠氮化物点燃。基于从初步实验获得的数据上,我们产生了高速液体喷气机,由高压驱动。约2,100bar。高压发生在椭圆形腔的第二个焦点处,主要和次级轴为212mm x 150mm,这是由于集中在水下冲击波上,这是通过在空腔的第一个焦点放置的10mg银色叠氮化物产生的。 。如果在椭圆形腔的外侧提供的带有喷嘴的圆管设置在第二个焦点,我们可以通过此喷嘴获得高速,脉冲,液体射流。我们测量了由于造成的停滞压力通过家庭制造的PVDF压力表射流,并将其作为约90bar和脉冲宽度的最大值获得2mus。液体喷气机的相应冲击速度可以估计约为130m/s.a脉冲液体喷气机具有出色的特征,以至于工作时间和时间非常小(2-3mus),因此其应用于医疗和其他科学领域在不久的将来被提升。

项目成果

期刊论文数量(48)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
高山和喜: "水中衝撃波フォ-カッシングと高圧発生のメカニズム" 日本機械学会論文集. (1990)
Kazuyoshi Takayama:“水下冲击波聚焦和高压产生的机制”日本机械工程师学会会刊(1990)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
小原哲郎: "二重露光ホログラフィ-干渉計法によるウォ-タ-ジェットの可視化計測" 流れの可視化学会誌. 9. 15-18 (1989)
Tetsuro Ohara:“使用双曝光全息干涉测量法对水射流进行视觉测量”视觉流化学学会杂志 9. 15-18 (1989)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
K.Takayama: Proc 16th Intern.Symp on Shock Tubes and Waves ed.H.Gronig,VCH. 51-62 (1988)
K.Takayama:Proc 16th Intern.Symp on Shock Tubes and Waves ed.H.Gronig,VCH。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
高山和喜: "衝撃波現象の解明" 機械の研究. 42. 348-356 (1990)
Kazuyoshi Takayama:“冲击波现象的阐明”机械研究 42. 348-356 (1990)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
小原哲郎: "衝撃波フォ-カッシングによる高圧発生とパルスウォ-タ-ジェットの生成" 東北支部八戸地方講演会. (1990)
大原哲郎:“通过冲击波聚焦产生高压脉冲水射流”东北分部八户地区讲座(1990年)。
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