本研究では，微小な気泡が伸縮を繰り返しながら圧力波を放出して他の気泡と相互作用する系のモデリングおよび解析を行う． 流体機械において無数の気泡が発生し，強い圧力波を放出することによって機器が損傷することもあり，その挙動を把握することは重要な課題となっている．
解析の出発点となるのは球対称な単一気泡の伸縮を記述するRayleigh-Plesset方程式に液相の圧縮性を考慮したKeller方程式である． それを複数の気泡を含む系に拡張したモデルを構築して数値計算を行ったところ，次第に気泡がリズムを合わせて伸縮するようになる様子が見られた． これは実験で報告されている最近の結果に合致する． そのメカニズムを調べるため，伸縮の位相を適切に定義して基礎方程式からその時間発展方程式を導き，数値計算結果によく合致する結果が得られた． さらに，系のエネルギー収支の観点から現象を説明する試みについても述べる．
本研究は青森大学の鈴木幸人教授との共同研究に基づくものである．