熱ふく射物性計測のための高速半球反射スペクトル測定装置の開発

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03555042
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 牧野 俊郎 京都大学, 工学部, 助教授 (30111941)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田中 貞行 福井工業高等専門学校, 教授 (80042969)
• Keywords: 熱ふく射 / 伝熱 / 熱物性 / 計測 / スペクトル / 半球反射率 / 実在表面 / 表面あらさ

Research Abstract

平成3年度には,熱ふく射物性計測のための高速半球反射スペクトル測定装置に関して次の開発研究を行った。
1.まず,垂直入射半球反射率測定装置を開発した.この装置は,指向性の入射条件に対して,表面が示すふく射性質を調べ,(垂直入射)吸収率の絶対値のスペクトルを与える.この装置は,大きい回転楕円体面鏡を用いる点を特色とし,ふく射の波長0.4〜1.1μm域において,垂直入射半球反射率スペクトルのみならず,垂直入射に対する反射の角度特性を測定する.この装置を,あらい金属表面の反射性質の研究に応用し,装置の実在表面の熱ふく射性質研究における有用性を示した.
2.ついで,半球等強度入射半球反射率測定装置を開発した.この装置は,拡散性のふく射の入射条件に対して,表面が示すふく射性質を調べ,(半球入射)吸収率の絶対値のスペクトルを与える.この装置は,大きい2つの回転楕円体面鏡を用いるものであり,ふく射の波長0.4〜1.1μm域において,半球入射半球反射率スペクトルのみならず,斜め入射半球反射率を測定する.この装置を,あらい金属蒸着表面の反射性質の測定に応用し,装置の実在表面の熱ふく射性質研究における有用性を示した.
3.さらに,これらの装置で測定される熱ふく射のスペクトル性質を系統的に整理し,ふく射性質決定のメカニズムを定式化するために,実在表面をモデル化しそのふく射性質をシミュレ-トする数値実験を行った.これらの研究は,高温酸化過程にある金属表面の反射性質の推移,あらい表面形状のRGB型3波長モデルの反射性質,あらい表面形状をもつ薄板状粒子におけるふく射の散乱などに関する数値実験からなり,単純な離散型フラクタルの考え方をKirchhoff回折の理論と結合する点を特色とする.

Research Products

• [Publications] 牧野 俊郎: "熱工学のふく射物性とその測定法" 日本熱物性学会第2回熱物性セミナ-資料. 35-42 (1991)
• [Publications] 吉田 敏實: "回転楕円体面鏡式半球反射率スペクトル測定装置の開発" 日本機械学会論文集,B編. 57. 3551-3555 (1991)
• [Publications] 牧野 俊郎: "火力発電所ボイラ壁付着物層の全放射率" 熱物性. 6. 8-13 (1992)
• [Publications] 牧野 俊郎: "3次元重ね合せ法によりモデル化したあらい表面におけるふく射の散乱" 日本機械学会論文集,B編.
• [Publications] 蔵田 秀敏: "あらい表面形状をもつ薄板状粒子におけるふく射の散乱" 第29回日本伝熱シンポジウム講演論文集. (1992)
• [Publications] Toshiro Makino: "A New Reflectometer for Measuring the Hemispherical Reflectance for Perfectly-Difjuse Hemispherical Incidence" Proceedings of the Second JSME-KSME Thermal Engineering Conference.