2000 Fiscal Year Annual Research Report
画像処理を応用した衝撃波構造の挙動の解明と画像計測技術の基礎研究
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11650194
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| Research Institution | KINKI UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
児島 忠倫 近畿大学, 工学部, 教授 (80140317)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
嶽間沢 秀孝 近畿大学, 工学部, 講師 (50224887)
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| Keywords | 画像処理 / 衝撃波 / 画像計測技術 / 超音連噴流 / PIV / PTV |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、最近注目されている熱流体の流動現象への画像処理の応用により、熱流体の流れの計測を行い、流動現象を解明するための画像処理システムの確立と画像処理の有用性を目指している。その試みの一つとして本研究では、亜音速域での渦輪や超音速域での衝撃波の挙動および圧力変動と騒音との関連性を超高速度カメラの映像を画像処理することで解明しようとするものである。次のような研究成果を得た。
1.画像処理システムの構築と流れ場の計測技術、および画像計測技術の確立
流れの可視化システム(シュリーレンシステム)の改良・改善、超高速度カメラの可視化システムへの組み込み方法の改善・改良を行い、入力画像の鮮明化、高解像度化のシステムの確立を行った。
2.画像処理を応用した渦輪構造とジェット騒音の解明
離散騒音の解明には,渦輪や衝撃波構造の挙動の解明が必要であり、高速度カメラによる流れ場の撮影像を画像処理して、これらの挙動を明確にし、さらにジェット騒音との関連性を明らかにすることができた。特に、亜音速、遷音速域では、干渉渦輪の構造とその挙動、基本周波数の特性について、画像処理を応用することで解明することができた。2値化画像法によって渦輪の放出周波数や離散周波数の発生機構を明確にした。
3.画像処理を応用した衝撃波構造とジェット騒音の解明、および計測技術の向上による流れ場の解明
2値化画像法を用いて擬似衝撃波構造と離散周波数騒音の関連性を明確にすることができた。特に、ハイスピードカメラで擬似衝撃波の瞬間的な構造を連続的に可視化し、デジタル画像処理により擬似衝撃波の詳細な挙動を分析し、スクリーチ音のピーク発生と周期変動する衝撃波構造の挙動の関連性を明確にした.
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[Publications] 児島忠倫: "擬似衝撃波構造と離散周波数の関連性(2値化画像法による解明)"日本機械学会論文集. 65・269. 78-85 (1999)
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[Publications] 児島忠倫: "非対称性をもつ不足膨張噴流中の擬似衝撃波構造の解明"可視化情報学会誌. 19・S2. 259-262 (1999)
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[Publications] 嶽間沢秀孝: "超音速噴流における擬似衝撃波の振動と騒音の関係"可視化情報学会誌. 20、S・1. 465-468 (2000)
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[Publications] 嶽間沢秀孝: "消音器内を伝播する衝撃波の構造と減衰特性"可視化情報学会誌. 20,S2. 205-208 (2000)
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[Publications] 児島忠倫: "2個の非軸対称ノズルから噴出される超音速噴流の干渉特性に関する研究"近畿大学工学部研究報告. No、33. 105-110 (1999)
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[Publications] 児島忠倫: "可視化画像による超音速ジェット中の擬似衝撃波の振動・解析(離散周波数騒音の発生に及ぼす振動の影響)"近畿大学工学部 研究報告. No、34. 87-92 (2000)
