2005 Fiscal Year Annual Research Report
Dynamic PIVとデジタルスペックルCTによる過渡密度変動流解明
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15206108
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
班目 春樹 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (80092336)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡本 孝司 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (80204030)
池田 耕 茨城工業高等専門学校, 機械システム工学科, 助手 (10321390)
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| Keywords | ダイナミックPIV / デジタルスペックルCT / 過渡密度変動流 / サーマルストライピング / 同時計測 |
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| Research Abstract |
1.Dynamic PIVシステムによって得られるデータから、変動成分の輸送速度分布を産出することを目的として、多点相関評価手法の確立を行った。昨年度開発したシステムを用いて、512x512画素10kHzの噴霧流を撮影し、速度ベクトル情報を得た。この時間方向にも空間方向にも密な速度ベクトル情報について、2点相関を解析し、2点間の変動輸送時間遅れを計測する。さらに、この輸送時間遅れを多点で評価することによって、変動輸送速度に変換する。このことによって、変動速度の情報を2次元分布情報として取得することに世界で初めて成功した。
2.高速度デジタルスペックル法とダイナミックPIV法を同時に適用することにより、温度と速度場の同時計測システムを構築し、過渡変動噴霧流流動を評価した。3台の高速度カメラを用いて、空気中に噴出する二酸化炭素噴流の初期状況を開発した同時計測法により撮影した。得られた画像をダイナミックPIV解析、及び、デジタルスペックルトモグラフィーを適用して、2次元速度分布と、3次元空間密度分布の同時計測に成功した。噴流が噴出する際に、砲弾型の分布をした二酸化炭素塊が流動し、その塊が拡散しながら下流に流れていく様子を明確に捉えることができた。また、塊は3次元的な渦であり、空気を巻き込んでいる様子を定量化することにも成功した。
3.当初目的であるダイナミックPIVとデジタルスペックルCTの同時計測手法の開発に成功し、過渡密度変動流の評価を行うことができた。
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