1998 Fiscal Year Annual Research Report
多相複雑流体における移動現象の高分解能光電計測による機構解明とモデリング
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08405019
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
前田 昌信 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (90051466)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
菱田 公一 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (40156592)
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| Keywords | レーザー計測 / 粒子画像流速計 / 気泡流 / 二相流 / ホログラフィ / 3次元計測 / 乱流 |
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| Research Abstract |
複雑流体に対する数値予測・モデリング手法を、独自の多重スケール二相乱流モデルとして構築するとともに、コンピュータ技法を駆使した高時空間分解能センシングからデータ処理までの一貫した情報処理を行い、実験と理論双方からのアプローチによる、混相流の統合的な現象解明を主眼として研究を遂行した.
過去2年の研究成果より,混相流動中の移動現象解明のための複合計測システムの基本的な部分の開発が行われ,本年度においては,これらの計測手法を実流動場において最適な状況で適応する手法を確立しつつ,これらの物理現象の普遍的なモデル化を推進した.
気泡流の流動に関しては,高速度カメラによる時間分解能の向上,及び高出力レーザによる取得画像画質の向上により,剪断流中での,気泡の運動,変形およびその周囲の乱流構造が詳細に測定され,気泡周りの渦度と気泡の運動の相互関係が明らかにされた.
ステレオPIVに関しては,高解像度のデジタルカメラによる機能拡張を行い,空間分解能を検定する実験を行った,.傾斜2次元噴流中での計測を行い,従来の2次元PIVとの比較検討を行った.
これらの実験的研究から得られた情報・資料を漸次、二相乱流モデルを中心とする数値予測モデルに適用し、モデルの一般性の検証また、計測法の健全性を相互チェックを行った.さらに,直数値シミュレーションによる数値データと比較検討することで、機構の解明を試みた.現在のところ,二相流の乱れの発生機構には,分散相の流跡と垂直な成分の生成が主要因であることなどがか明らかにされた.
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Research Products
(6 results)
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[Publications] A.Tokuhiro, A.Fujiwara, K.Hishida and M.Maeda: "Measurement in the wake region of two bubbles in close proximity by combined shadow-image and PIV technique." Trans.ASME,Journal of Fluid Engineering. vol.121. (1998)
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[Publications] 藤原暁子・保田英裕・菱田公一・前田昌信: "単一気泡の変形と周囲流れの乱流構造" 第35回日本伝熱シンポジウム講演論文集. vol.1. 25-26 (1998)
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[Publications] 藤原暁子・前川宗則・飯塚功二・菱田公一・前田昌信: "気泡を含む流れ場の乱流構造(PIVによる気泡近傍の流動場の計測)" 日本機械学会論文集B編. 64巻622号. 1697-1704 (1998)
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[Publications] Morikita,K., Suzuki,K., Hishida,K. and Maeda,M.: "Dispersion of Spherical and Non-spherical Particles in a Round Jet Measured by Shadow Doppler Velocimeter" Proc.of Third International Conference on Multiphase Flow,ICMF'98,Lyon,France. (1998)
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[Publications] 高松伴直・津田勝巳・菱田公一・前田昌信: "蛍光による時系列壁面温度分布計測" 第35回日本伝熱シンポジウム講演論文集. Vol.2. 613-614 (1998)
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[Publications] Tatsuya KAWAGUCHI,Koichi HISHIDA and Masanobu MAEDA: "Concentration Measurement by Molecular Absorption Using Narrow Band Tunable Infra-red Laser" Proc.of NINTH INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON APPLICATIONS OF LASER TECHNIQUES TO FLUID MECHANICS. Vol.2. 26.6.1-26.6.6 (1998)
