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水表面からの炭酸ガス溶入過程の定量可視化計測法の開発

Research Project

Project/Area Number 07750605
Research Category

Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 水工水理学
Research InstitutionKinki University

Principal Investigator

竹原 幸生  近畿大学, 理工学部, 助手 (50216933)

Project Period (FY) 1995
Project Status Completed (Fiscal Year 1995)
Budget Amount *help
¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 1995: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords水表面での気体輸送 / 可視化計測法 / 多波長計測
Research Abstract

水表面での気体輸送と流れ場の同時可視化計測を目的として、炭酸ガスの溶入過程の定量可視化計測法の開発,および流れ場の高精度可視化計測法を開発した。
(1)フルオレセイン水溶液の蛍光強度のpH依存性による炭酸ガスの濃度場の可視化法の開発
水中の溶存炭酸ガス濃度と流れ場の同時可視化計測のために,フルオレセイン水溶液の蛍光強度のpH依存性を利用した溶存炭酸ガス濃度可視化計測法を開発した。
(2)光3分割撮影装置の開発
1つのレンズ系から入った画像を1/3,1/2のハーフプリズムを用いて3台のビデオカメラで撮影できる光3分割撮影装置を開発した。各カメラの受光面の前には光学フィルターをセットすることができ,光波長を分割した画像を撮影することができる。
(3)マイクロパーティクルトレーサー粒子の開発
水表面極近傍の流れ場のトレーサー粒子として,数十μmのプラスチック粒子(マイクロパーティクル)の作成法を開発した。
(4)カルマンフィルターとχ^2検定を用いた多数の粒子の自動追跡アルゴリズムの開発
PTV(Particle Tracking Velocimetry)のために,統計,確率学的基礎に基づいたカルマンフィルターとχ^2検定を用いた3次元自動粒子追跡アルゴリズムを開発した。
(5)高精度粒子画像情報抽出法(粒子マスク相関法)の開発
PTVのための高精度粒子画像情報抽出法として、粒子マスク相関法を開発した。
開発した可視化手法の適用例として,渦輪を水底より発生させ水表面に衝突させた場合の炭酸ガスの溶入過程の可視化を行った。また,比重0.95のマイクロパーティクルによる水表面の水中への取り込み過程を可視化した。

Report

(1 results)
  • 1995 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All Other

All Publications (3 results)

  • [Publications] Etoh, T. and Takehara, K.: "Development of visualization techniques for motion of surface water induced by collision of a vortex ring" Air-Water Gas Transfer (Selected papers from the 3rd International Symposium on Air-Water Das Transfer). 435-446 (1995)

    • Related Report
      1995 Annual Research Report
  • [Publications] Etoh, T. and Takehara, K.: "High-speed video caoture of the motion of surface water induced by the collision of a droplet and the collapse of a bubble" Air-Water Gas Transfer (Selected papers from the 3rd International Symposium on Air-Water Das Transfer). 447-460 (1995)

    • Related Report
      1995 Annual Research Report
  • [Publications] 江藤剛治・竹原幸生・横山雄一・井田康夫: "水流の可視化に必要な関連技術の開発-比重整合・屈折率整合・多波長計測-" 土木学会論文集. 87-106 (1996)

    • Related Report
      1995 Annual Research Report

URL: 

Published: 1995-04-01   Modified: 2016-04-21  

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