（6） なおa0，a1は，実験定数であり，非線形回帰により決定する。3.2 分裂長さ予測式の精度検証 本研究において分析した水及びS5R噴霧の分裂長さに―159―Tla)| −==(××1= a1−|××=LbDn⎞⎟⎠⎞⎟⎟⎠⎞⎠⎟⎛⎝⎜⎛⎜⎝2ρDVlntipσl⎛⎜⎜⎝Fig. 4 Breakup and Evaporation Process of Liquid SprayVDtipnνambReambJaspa0|CTambhlgaJe0ReDVntipνambplTlamb0.555ρambρlJa|CTambhlgspplその変形を阻害する物理作用（液体の表面張力や粘性）の影響を受けつつ，最終的に分裂へと至る。一方で気液間の熱交換は，噴射直後から生じており，気液間熱交換により生じる液体の昇温及び気化は，液体周囲の気体の温度，ひいては密度や粘性の変化をもたらすために，液体の分裂過程にも影響を及ぼすことが予想される。ジェット数に加えて，上述の物理量各々が噴霧の分裂に及ぼす影響を評価する無次元数を組み合わせることで，多様な噴霧の分裂特性を評価可能であると考えられる。これ以降，ジェット数に加えて考慮する無次元数に関して，検討した内容を記述する。 新城らによる高速噴流の噴射初期段階における分裂機構解析（8）により，噴射初期の液柱表面では，壁乱流遷移に類似した気相境界層の不安定化が生じていること，また噴射初期の液柱コアに形成される表面パターンの位相速度がTollmien-Schlichting波の位相速度に一致することが確認されている。Tollmein-Schlichting波の増幅／減衰傾向は，流体のレイノルズ数に相関をもつ（9）。したがって，噴流の噴射初期段階における不安定性の成長には，気相の物性に基づくレイノルズ数が重要な影響を及ぼすものと考えられる。すなわち，噴霧の初期分裂過程においては，式（4）で表現する気相の物性に基づくレイノルズ数が支配的となり現象が進行すると推測される。（4） ここで，νamb は雰囲気の動粘性係数［m2/s］である。 気液間の熱交換による，液体の温度上昇，液体の蒸発，及びそれらに起因する周囲気体の温度低下は，分裂機構に関与する気液双方の粘性や，液体の表面張力，気液間の密度勾配に変動をもたらす。そして気液間を移動する熱量は，気液の温度差，比熱及び蒸発潜熱に依存する。ヤコブ数を参考にして，上記の熱交換による熱移動量及びそれに伴う物性変動量を代表させる無次元量を，以下式（5）のように定義した。（5） Cplは噴射液体の比熱［J/(kg・K)］，Tambは雰囲気の温度［K］，Tlは噴射液体の温度［K］，hlgは噴射液体の蒸発潜熱［J/kg］である。式（5）中の分子は，雰囲気から噴射液体へと供給される熱量により生じる液体のエンタルピー変化に対応し，分母は噴射液体が気化する際に周囲気体から奪う熱量に対応する。無次元量Jaspを，液体の分裂過程における気液間熱交換の影響に関係する無次元数として用いる。 ジェット数に加えて，式（4），（5）にて示した無次元数を組み合わせることで，Fig. 4に示した気液の速度差，密度差，表面張力，粘性，気液間の熱交換といった各種物性及び現象が，噴霧の分裂長さへ及ぼす影響を考慮できると推測される。またFig. 4に示した物理現象は相互に影響を及ぼしつつ進行する。そのため，ジェット数Je，気相レイノルズ数Reamb，無次元量Jaspのそれぞれを個々に評価するのでなく，それらの積を，分裂過程に関わる一連の物理過程とその相互作用を包括する無次元量と考え，無次元分裂長さの予測式を構築した（式（6））。
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