無料データは少なく、かなり少ないです。現実的には、以下のように使うのがよいです。
- 無料OA論文・補足動画・補足表を使う
- 図・動画から breakup time、変形率、KH/RT波長、モード遷移、代表粒径 を抽出する
- 入口PSD検証は、単一液滴データを粒径クラスごとに合成して行う
無料で使いやすい候補
| 優先 | 文献・データ | 無料性 | 使えるデータ | あなたの準1D検証への適合 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Wang et al. 2020, Effect of Mach number on droplet aerobreakup in shear stripping regime | Springer Open Access / CC BY 4.0 | Mach数 0.3〜1.19、We≈1100、単一液滴、shadowgraph / schlieren画像、変形履歴 | 最重要。Mach数影響を検証できる。超音速側まで含む。入口PSDではないが、粒径クラス別カーネル検証に最適。 |
| 2 | Sharma et al. 2021, Shock induced aerobreakup of a droplet | JFM Open Access / CC BY 4.0、補足動画・補足表あり | We≈30〜12000、Re≈3000〜100000、補足動画7本、補足PDF | かなり有用。KH波、RTP、SIE、モード遷移、breakup過程を抽出できる。 |
| 3 | Jackiw & Ashgriz 2021, On aerodynamic droplet breakup | JFM系PDF、supplementary data あり | 補足データ、補足動画、breakup morphology | 超音速専用ではないが、breakup regime mapやモデル検証に有用。実データファイルが小さいが存在する点が強い。 |
| 4 | Dorschner et al. 2020, On the formation and recurrent shedding of ligaments in droplet aerobreakup | CaltechAUTHORSでPDF入手可 | 高倍率shadowgraph、3D数値計算、ligament形成・再放出 | sheet → ligament → droplet のサブモデル検証に有用。PSD検証というより機構検証向き。 |
| 5 | Theofanous & Li 2008, On the physics of aerobreakup | ResearchGate等でPDF確認可。ただし再利用条件は要注意 | Mach 3相当の超音速流、LIF画像、We高低比較 | 高Mach・高Weの破砕機構検証に有用。ただし生数値データというより画像・図のdigitize前提。 |
| 6 | Varga, Lasheras & Hopfinger 2003, Initial breakup of a small-diameter liquid jet by a high-speed gas stream | Cambridge公式はアクセス制限表示あり。ResearchGate等に情報あり | 高速ガス流による液柱一次破砕、粒径測定 | 入口が液滴ではなく液柱。一次破砕モデル検証には有用だが、今回の「粗大液滴PSD入口」とは少しずれる。 |
| 7 | Liu et al. 2022, twin-fluid atomization / annular flow regime | ResearchGateでPDF確認可 | PDPAによるSMD、液滴速度、PSD、GLR依存 | 実噴霧PSD検証には使える。ただし超音速一様流中の二次破砕そのものではない。 |
結論
無料で最初に使うべきセットは、Wang 2020 + Sharma 2021 + Jackiw & Ashgriz 2021です。
特にあなたの準一次元シミュレータなら、まずはこういう検証が現実的です。
| 検証項目 | 推奨データ |
|---|---|
| Mach数補正 | Wang 2020 |
| breakup onset time | Wang 2020、Sharma 2021 |
| breakup mode判定 | Sharma 2021、Jackiw & Ashgriz 2021 |
| KH/RT波長 | Sharma 2021 |
| ligament / sheet破砕 | Dorschner 2020 |
| 下流PSD・SMD | Liu 2022、Varga 2003。ただし条件は完全一致しない |
一番注意すべき点は、無料データはあるが、完全な入口PSD→下流PSDの生データセットはほぼ見つからないことです。なので、まずは単一液滴の破砕カーネルをWang/Sharmaで検証し、その後、入口PSDに対してモンテカルロまたは粒径ビンごとの重み付き合成でPSD進化を作るのが良いです。
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