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(1)

まえがき

松本洋一郎 v

第

1 編マイクロバブルの特性

1

1 気泡の並進運動と界面活性剤の影響

高木周 3 1.1 はじめに . . . 3 1.2 界面活性剤が単一気泡の上昇速度に与える影響 . . . 4 1.2.1 背景 . . . 4 1.2.2 実験手法 . . . 5 1.2.3 数値計算手法 . . . 6 1.2.4 結果と説明 . . . 8 1.3 チャネル内上昇気泡流の挙動に対する界面活性剤の影響 . . . 11 1.3.1 流れの多重スケール性 . . . 11 1.3.2 実験装置，実験条件 . . . 11 1.3.3 界面活性剤が個々の気泡および気泡流全体の挙動に与える影響 . . . 12 1.3.4 気泡の抗力係数・揚力係数と界面活性剤の影響 . . . . 14 1.4 気泡に働く種々の力について . . . 16 1.4.1 抗力 (FD) . . . 17 1.4.2 揚力 (FL) . . . 18 1.4.3 付加質量力 (FAM) . . . 18

(2)

1.4.4 履歴力 (FH) . . . 19 1.4.5 周囲流体の加速による力 (FAF) . . . 19 1.4.6 その他の力 . . . 20 1.5 おわりに . . . 20

2 非線形気泡振動と熱・音響特性

吉澤晋 23 2.1 はじめに . . . 23 2.2 振動圧力場におけるマイクロバブルの音響特性 . . . 23 2.2.1 気泡モデル . . . 24 2.2.2 気泡の半径応答 . . . 25 2.2.3 気泡から放出される高調波および分数調波 . . . 27 2.2.4 気泡のカオス的挙動 . . . 29 2.3 振動圧力場におけるマイクロバブルの熱特性 . . . 34

第

2 編マイクロバブルの発生方法

39

1 様々な気泡発生手法

金子暁子 41 1.1 はじめに . . . 41 1.2 水処理におけるマイクロバブル発生手法 . . . 41 1.3 医療分野におけるマイクロバブル発生手法 . . . 49

2 極微細気泡生成法

竹村文男 51 2.1 超音波による極微細気泡発生技術 . . . 52 2.2 高粘度流体中における極微細均一気泡生成技術 . . . 54

3 ベンチュリ管を用いたマイクロバブル発生手法

金子暁子 59

(3)

4 マイクロバブルの計測手法

金子暁子 67

第

3 編マイクロバブルの利用

79

1 気泡プルームと物質移動

村井祐一 83 1.1 はじめに . . . 83 1.2 マイクロバブルによる浮力対流 . . . 84 1.3 マイクロバブルジェット . . . 90 1.4 自由浮上気泡流における気泡誘起乱流 . . . 91 1.5 マイクロバブル同士の相互作用について . . . 94

2 マイクロバブルによる船舶抵抗低減効果 I

抵抗低減メカニズム

川村隆文 99 2.1 はじめに . . . 99 2.2 メカニズム解明のための実験 . . . 101 2.3 メカニズム解明のための数値計算 . . . 109 2.4 気泡による抵抗低減メカニズム . . . 116 2.5 まとめ . . . 119

3 マイクロバブルによる船舶抵抗低減効果 II

実用化に向けて

児玉良明 123 3.1 はじめに . . . 123 3.2 バブル法に適した船型 . . . 124 3.3 実用化に適した気泡発生方法 . . . 125 3.4 抵抗低減効果の下流方向の持続性 . . . 129 3.5 抵抗低減効果の速度依存性 . . . 131 3.6 気泡吹き出しエネルギー . . . 133

(4)

3.7 プロペラ性能に及ぼす影響 . . . 133 3.8 船体表面の粗さ . . . 135 3.9 その他の考慮すべき点 . . . 137 3.10 実船実験 . . . 138 3.11 気膜法 . . . 142 3.12 まとめ . . . 143

4 マイクロバブルを利用した天然ガスハイドレート製造

幸田和郎，井田博之，川崎達治 147 4.1 はじめに . . . 147 4.2 NGH 製造法 . . . 150 4.2.1 NGH 製造のポイント . . . 150 4.2.2 従来の NGH 製造法とその課題 . . . 151 4.2.3 微細気泡流方式 . . . 151 4.3 プロパンによるハイドレート製造基礎実験 . . . 152 4.3.1 実験装置 . . . 152 4.3.2 ハイドレート生成速度 . . . 155 4.4 メタンによるベンチスケール実験 . . . 156 4.4.1 実験装置 . . . 156 4.4.2 気泡径 . . . 158 4.4.3 ハイドレート再循環 . . . 159 4.4.4 ハイドレート生成速度 . . . 161 4.4.5 考察と今後の課題 . . . 163 4.5 おわりに . . . 163

5 マイクロバブルの医療応用

金子幸生 165 5.1 はじめに . . . 165 5.2 画像診断への応用 . . . 167 5.3 治療への応用 . . . 169

(5)

5.3.1 マイクロバブルを利用した結石破砕法 . . . 170 5.3.2 マイクロバブルを利用した腫瘍の加熱凝固治療法 . . . 175 5.4 おわりに . . . 180

6 マイクロバブルから作る中空マイクロカプセル

竹村文男 183 6.1 はじめに . . . 183 6.2 化学的重合法による中空マイクロカプセルの生成 . . . 185 6.3 物理的方法による中空マイクロカプセルの生成 . . . 185

索引

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