水中の毛細管保持気泡の合体ダイナミクスと破裂後の振動解析

本論文では、体積流体（VOF）法を用いて、水中の2つの毛細管保持気泡の合体ダイナミクスに関する三次元計算研究を提示します。新しく形成された気泡の界面運動は、初期の分離距離が小さいほど首の拡張がわずかに速くなることを示しました。速度ベクトルは、2つの気泡の接触点での空気の内向き運動が、合体の初期段階で首の上部と下部に小さな渦を生成し、後の段階で気泡の縁に膨らみをもたらすことを示しています。自由表面エネルギーの解放は、気泡の収縮と膨張を促し、それにより振動運動を引き起こしました。このことは、気泡界面における圧力の違いを生じさせました。計算でシミュレートされた気泡は、実験的に観察された振動運動を追従しましたが、減衰定数が低く、角周波数も低かったです。