色層可視化画像によるエンジン内流速分布の3次元計測

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02650164
• Research Institution: University of Miyazaki
• Principal Investigator: 田坂 英紀 宮崎大学, 工学部, 教授 (80016485)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長瀬 慶紀 都城工業高等専門学校, 助手 (90180489) ; 田島 博士 宮崎大学, 工学部, 助手 (70179688)
• Keywords: 内燃機関 / ガス流動 / 可視化計測 / 速度分布 / 色層処理

Research Abstract

エンジン内のガス流動は燃焼性、熱効率、排気ガスなどと密接な関係にあることから、ここでは可視化の方法をとりあげ、シリンダ内の3次元的な速度分布を求めることを目的としている。
先の研究者らの研究成果により、一般的な可視化の方法がエンジン計測にも有効であることを示したが、その方向性と3次元性の判別はなお解決されておらず、その一つの大きな目標である3次元性の確認方法として、深さ方向の識別を色層によって行う事を試みた。そのための第1ステップとして、基本的には白熱灯の光をプリズムによって分光する典型的な手法である色層光源の製作を実施した。ついで、エンジン実験に入る前段階として、アクリル製透明シリンダを有する定常流モデル装置を製作した。色層光源については、色層光源のみを製作する段階では、概略良好であると考えられたが、モデル装置での実験に際し、流速とトレ-サとの関係で光量の不足が問題となり、特に光量について光学系の改善を実施しつつある。またトレ-サの寸法、輝度、追従性も問題となり、これについても合成樹脂製の微小中空球を処理することにより、追従性を悪化させずに粒子径と輝度を上げる目度がつき、改善を実施しつつある。
全体として計画はやや遅れ気味ではあるが、上記の通り光源光学系の製作、定常流試験装置の製作、トレ-サの改善を行い、それぞれ着実に成果を上げつつある。なお、今後は実験とともに色層画像のデ-タ処理についても基本ソフトウエアの開発を行う予定である。