本研究では，気泡除去装置内部の流れを可視化するために，透明アクリルで作成した 気泡除去装置を用いて可視化実験を行っている．Fig. 3-1に実験装置の回路図を示す．
可変モータにより吐出量 0.6～30L/minでトロコイドポンプを動作させ，容量 30L のタ ンクから作動油をアクリル製の気泡除去装置に流入させる．使用しているタンクには，
気泡を取り除くためのフィルタや隔板等は設けられていない．ポンプの吸い込み側には，
作動油に一定量の空気を混入させるためにコンプレッサが設けられている．コンプレッ サから空気圧用の精密な絞り弁を介して空気を混入させ，流量計のモニタを確認しなが ら空気量を調整する．気泡除去装置に流入する油と気泡は，気泡除去装置内で分離され，
流出口と放気口の2 つのポートから流出する．気泡除去装置の流出口と放気口側には，
ニードルバルブが設置されている．通常，ニードルバルブはどちらも開いた状態で使用 し，集められた気泡は連続的に放気口を通って除去される．ニードルバルブの開度を調 整することで，流出口と放気口のそれぞれのポートからの流出比を変更することができ る．気泡除去装置の上流側と下流側には，それぞれコリオリ式流量センサが取り付けら れており，各ポートを通過する流体の質量流量と密度のデータが得られる．アクリルに よる屈折の影響を取り除くために，気泡除去装置は油で満たされた油槽に浸されており，
この気泡除去装置の内部の流れの様子を，高速度カメラを用いて撮影する．
Fig. 3-2は可視化実験に使用する気泡除去装置の分解図である．実験に用いる気泡除
去装置は，10 個の透明アクリルパーツで構成されており，ロッドとナットにより固定 されている．それぞれのパーツを組み替えて使用することで，異なる形状パラメータで 実験を行うことが可能である．Fig. 3-3とTable 3-1に装置内部の基準の形状パラメータ を示す．このパラメータは，流入流量20 L/min，作動油の動粘度32 mm2/sで使用する ことを想定して設計されたものであり，これまでの研究で経験的に性能が高いと評価さ れてきたものである．
Fig. 3-4 に基準の形状パラメータで実施した 6000fps で撮影した可視化実験の結果の
一例と装置内部の流れの概略を示す．気泡除去装置内では，壁面付近では流出口に向か う旋回流が発生し，中心軸上では放気口に向かう流れが発生する．したがって，中心軸 上に集合しない気泡は旋回流にのって流出口に向かい，旋回流によって中心軸上に集合 した気泡は，中心軸上の放気口に向かう流れにのって放気口から除去される．
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Fig. 3-1 Experimental fluid circuit for flow visualization
Fig. 3-2 Transparent bubble eliminator for experimental flow visualization
Thermocouple for temperature
measurement Pressure
gauge
Observation Window
Transparent reservoir
High speed camera Feed
pump
Return Filter M
Flow meter
Flow meter
Transparent bubble eliminator Air blowing
Air compressor
Oil butt Pressure
gauge
Pressure gauge
Off line system for oil temperature
control
400mm
310mm
400mm
820mm
200mm
Three-way valve
Pressure gauge
Flow meter Flow
meter Bubble elimination
circuit
Circulation circuit
Outlet block for joint
Outlet tube block2
Outlet tube block1 Tapered tube block
Inlet port block
Inlet block Inlet block for
joint
Vent port block 1
Vent block for joint Vent port block 2
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Fig. 3-3 Geometry of bubble eliminator
Table 3-1 Dimensions of standard model
D D
1 D
2 D
3 L L
1 L
2 L
3 w h [mm]
36 28 20 6 265 15 30 220 3 6
Fig. 3-4 Result and illustration for experimental flow visualization Outlet port
30 mm 15 mm
Inlet
Inlet Tapered tube
Inlet tube
Inlet port
Inlet port Vent port
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