1996 Fiscal Year Annual Research Report
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08305006
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Section | 総合 |
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
神本 武征 東京工業大学, 工学部, 教授 (00016429)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
前田 昌信 慶応義塾大学, 理工学部, 教授 (90051466)
土方 邦夫 東京工業大学, 工学部, 教授 (60016582)
新見 智秀 名古屋大学, 工学部, 教授 (70164522)
小林 敏雄 東京大学, 国際・産学共同研究センター, 教授 (50013206)
川橋 正昭 埼玉大学, 工学部, 教授 (70008853)
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| Keywords | 画像計測 / PIV / 相互相関PIV / レーザー誘起蛍光法 / 感温液晶 / 分光計測 / レーザースペックル法 / 混相流 |
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| Research Abstract |
熱流体現象解明のためのイメージング計測の対象は流速,温度,濃度の3つである。流速測定は流れに混入した粒子にレーザシート光を入射して粒子の移動を追跡するPIV法が主力であり,これを用いて遠心送風機内の流れや噴流火炎内の流れの速度が高精度で測定された。また高粒子密度流れのPIV法にカルマンフィルタ法を適用して粒子の追随性を補正する方法が進展した。特筆すべきは蛍光剤を封じ込めたポリマー粒子を含む混相流にレーザーシート光を入射し,誘起蛍光のみを検出して流速を測定し,同時に赤外線を利用した気泡像を撮影することにより界面近傍の流れと気泡の変形が明らかになったことである。
温度測定に関しては下記の2件の新手法が開発された。ひとつはArFレーザー光を励起光として空気中の酸素のレーザー誘起前期解離蛍光スペクトルを検出する方法であり,2つの波長域の積分蛍光強度比から温度が測定できることを理論的,実験的に明らかにした。他のひとつはエタノール中に溶解したフォトクロミズムにレーザーシート光を入射し,レーザー誘起蛍光の消色速度が絶対温度の関数である性質を利用した温度測定方法であり,本手法により自然対流場における温度分布をイメージングとして得ることが可能になった。
濃度については蒸発しつつある燃料噴霧内の燃料蒸気の2次元濃度分布がレーザー誘起蛍光画像法により測定された。また赤外二波長法による2次元蒸気濃度分布測定法も進展した。このほか噴霧火炎内に生成されたすす粒子群の2次元濃度分布がレイリー散乱法とレーザー加熱ふく射光法により得られ,同時にレーザー誘起蛍光法によりOHラジカルが画像可視化された。
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Research Products
(10 results)
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[Publications] 小酒英範: "非定常噴霧火炎におけるすす生成・酸化過程に関する研究-火炎内の2次元速度分布-" 第13回内燃機関シンポジウム講演論文集. 287-292 (1996)
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[Publications] Kakuji OGAWARA: "A Numerical Study on Kalman Filttering PTV for Variable Density Flows" AIAA paper. 96-0036. 1-9 (1996)
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[Publications] 川橋正昭: "多翼遠心ファンスクロール内流れのPIV計測" 日本機械学会第74期総会講演会講演論文集. (印刷中). (1997)
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[Publications] Bozin Donevski: "ディジタル画像処理の二相流への適用 第1報-気泡画像の抽出" 可視化情報. 17・64. 51-55 (1997)
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[Publications] 川邦辺洋: "噴流火炎内乱れ特性のPIV計測" 第34回燃焼シンポジウム前刷集. 80-82 (1996)
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[Publications] 中山 ほか: "O_2-LIPFを利用した高温空気流の温度計測法に関する研究(広帯域レーザーを利用した温度計測)" 日本機械学会論文集. (印刷中). (1997)
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[Publications] 速水洋: "PIV,PTVの具体的手法とその適用範囲" 日本機械学会講習会教材. 96-14. 9-18 (1996)
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[Publications] 玄起守: "離散渦法による非定常ガス噴流および壁面衝突噴流の数値解析" 日本機械学会論文集(B編). 62・597. 1998-2004 (1996)
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[Publications] 飯塚功二: "気泡を含む流れの乱流構造(PIVによる単一気泡近傍の流動場の計測)" 第33回日本伝熱シンポジウム講演論文集. Vol.2. 453-454 (1996)
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[Publications] 石川誠一郎: "雰囲気蛍光法による噴流ガス濃度と温度の同時計測" 日本機械学会第73期通常総会講論集. III. (1996)
