画像処理法と中性子ラジオグラフィ法を応用した気液二相流の研究

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01420046
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 神田 啓治 京都大学, 原子炉実験所, 助教授 (10027419)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 傍島 眞 日本原子力研究所, 東海研究所, 主任研究員 ; 米田 憲司 京都大学, 原子炉実験所, 助手 (10027443) ; 藤根 成勲 京都大学, 原子炉実験所, 助手 (90027441) ; 三島 嘉一郎 京都大学, 原子炉実験所, 助教授 (60027472) ; 西原 英晃 京都大学, 原子炉実験所, 教授 (50025920)
• Keywords: 中性子ラジオグラフィ / 中性子テレビジョン / 気液二相流 / 画像処理 / 実時間画像 / 高速ビデオ画像 / 平均ボイド率 / 気液界面積

Research Abstract

本年度は、これまでの成果をもとに画像処理法を応用した透明アクリル狭間隙矩形流路内の気液二相流の研究と加熱式ル-プへの発展を目指して、光学的な方法と中性子ラジオグラフィ法を個別に実験した。
光学的方法では、これまで使用してきた200フレ-ム/秒の高速ビデオ画像より、さらに高速な1000フレ-ム/秒の装置を導入し、沸騰などの高速現象に対応できるように準備し、実験を開始した。
中性子ラジオグラフィ法では、金属製矩形流路内の気液二相流の実時間画像を中性子テレビジョン装置によって撮影し、流動様式の直接観測や平均ボイド率の算出に利用できるようになっている。本年度は、さらに応用範囲を拡大するため、高速中性子や冷中性子による方法も検討し、噴流層などに利用した。また、パルス中性子源による写真法によっても鮮明な二相流画像を得た。この結果、パルス中性子源による二相流の高速ビデオ画像を得る方法を検討し、実時間画像を撮影する計画をしている。
画像処理法は、まず鮮明な画像を得られる光学的な方法で実施し、同じ方法を中性子ラジオグラフィ法での画像に応用する方法を用いる。これまでの画像解析では、平均ボイド率と気液界面積の測定に利用され、理論式とよく一致することが確認された。これらの研究結果は、京大炉のアニュアル・レポ-トや国際会議などで発表した。
来年度では、中性子ラジオグラフィ法で得られる画質を改善して、種々のパラメ-タを測定するとともに、加熱式ル-プへの応用を開始する。また、より高感度・高解像度化を計るとともにパルス中性子源での高速ビデオ装置による方法も実施し、画像処理法を用いた画像解析の種々の方法を開発する計画である。

Research Products

• [Publications] Yasushi Ikeda: "Fast Neutron Radiography Test at the YAYOI-Reactor,University of Tokyo" Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. A276. 183-190 (1989)
• [Publications] Kaichiro Mishima: "An Application of Neutron Radiography and Image Processing Techniques to Gas-Liquid Two-Phase Flow in a Narrow Rectangular Duct." Anu.Rep.Res.Reactor Inst.,Kyoto Univ.22. 133-141 (1989)
• [Publications] Shigenori Fujine: "Visualization on Gas-Liquid Two-Phase Flow in a Narrow Rectangular Duct" Proceedings of the Third World Conference on Neutron Radiography. 513-522 (1990)
• [Publications] Yasushi Ikeda: "Real-Time Neutron Radiography for Fluid Dynamics and Molten Metals Behavior" Proceedings of the Third World Conference on Neutron Radiography. 531-538 (1990)
• [Publications] 吉井康司: "東京大学高速中性子源炉「弥生」における高速中性子ラジオグラフィの研究" 日本原子力学会誌. 32. (1990)
• [Publications] Kenji Yoneda: "New Cold Neutron Beam Hole in KUR and Its Radiography Test" Proceedings of First International Topical Meeting on Neutron Radiography(Canada,1990.8). (1990)
• [Publications] Shigenori Fujine(ed.): "Neutron Radiography(3)Proceedings of the Third World Conference" Kluwer Academic Publishers Group, 1050 (1990)