2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of optical pressure measurement techniques for small-amplitude fluctuation, moving body and liquid flow
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16H04265
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
亀田 正治 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70262243)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中北 和之 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 航空技術部門, 主幹研究開発員 (50358595)
岩見 健太郎 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80514710)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 流体工学 / 流体計測 / 風洞実験 / 圧力 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
物体表面の圧力を非侵襲で測る光学的方法の空力騒音，液体流れへの適用を目指して，流体工学/光物理/光化学/機能性高分子を専門とする研究者でチームを組み，３つのテーマを追求した．
(1)微圧変動圧力用画像データ処理法の適用 平成28年度に開発した，遠方場音場（マイク計測）と物体表面圧力変動との相互相関（Coherent output power）を用いて，着目周波数成分を効果的に取り出すプログラムを利用し，複雑な形態を持つ固定翼の風洞試験により振幅1 Pa 程度の変動を取り出すことに成功した．JSPS二国間交流事業（日独セミナー，2017年9月，ドイツ）にて成果発表を行い，論文にまとめてExperiments in Fluids誌に投稿した（2018年度掲載）．
(2)移動体に適用可能な寿命法ベースのPSP圧力場計測 平成28年度に開発した測定システム，プログラムを用いて，固定翼，振動物体に対する圧力場計測を実施し，平均差圧で1 kPa以内，変動圧力rms 値で100 Pa 程度の圧力分布をとらえることに成功した．JSPS二国間交流事業（日独セミナー，2017年9月，ドイツ）および日本機械学会・TFEC9（2017年10月，沖縄）にて成果発表を行った．
並行して，物体自体の変形量の計測とそれを用いたPSPデータの同時取得法の開発を進めた．PSPの平均輝度ムラを利用した変形状態把握法を試み，物体の３次元位置の同定に成功した．一方，平均輝度の違いによる圧力感度の非一様性が無視できないことが判明した．
(3)感圧フィルムセンサの性能向上と水中計測 1年目に製作した金ナノ粒子フィルムに圧力印加試験装置を作成して試験を行い，感圧特性を明らかにした．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究経費繰越により，実験の一部である回転翼に対する圧力場計測をH30年度に実施した．その結果，目標として設定した，平均差圧で1 kPa以内，変動圧力rms 値で100 Pa 程度の圧力分布をとらえられるめどがついた．また，当年度(H29)年中に行った，その他の実験については，年度内に実験は完了し，良好なデータが得られた．
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| Strategy for Future Research Activity |
PSPの平均輝度ムラを利用した変形量の計測とそれを用いたPSPデータの補正法に関するプログラムを引き続き開発する．H29年度で問題となった，圧力感度の非一様性の解決を図る．また，回転翼（空冷用ファン，ターボチャージャー）に対する圧力場計測を実施し，所定の精度で圧力分布をとらえる．研究成果を国内，国外の学会で公表する．
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Research Products
(6 results)
