2019 Fiscal Year Annual Research Report
Simultaneous temperature and velocity visualization of a gaseous flow over 1000 centigrade
| Project/Area Number |
17H03177
|
|---|
| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
染矢 聡 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 研究グループ付 (00357336)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 流体計測 / 可視化 / 温度 / 蛍光体 / 燐光 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，1000℃の高温ガスの温度と速度の分布を同時に可視化計測する技術を開発した．赤熱光の強くなる500℃～1000℃の温度範囲で任意の気体に適用可能とするため二色燐光法とPIVを組み合わせた温度速度同時可視化を実現した．一般的なPIV法同様に蛍光体粒子を僅かな時間間隔で二回励起，撮像して粒子移動量から速度を求め，各励起直後の燐光スペクトルの二つの波長帯の強度比から温度を求める(二色燐光法)ことにより，温度速度を同時に可視化計測した．蛍光体粒子の光学特性を1500℃までの範囲で評価するとともに二波長分光ユニットの最適化を行い，時間分解能6μsで壁面衝突噴流の温度速度の同時計測を行った．ヒートガンから最高９００℃もの気流を粒子とともに噴出させ，冷却ブロックに衝突させて試験を行った．可視化と同時に高速応答薄膜熱電対を用いて温度測定を行い，比較検証した．高温では赤熱遮断のために電子シャッターを使うことが必須であるが，その場合には速度計測のフレームストラドリングを適用できない．そのため，同一のハードウェアで温度速度の同時計測を行う場合，二色燐光法であっても適用可能な速度条件に一定の制限があることがわかった．
前年に引き続き，ナノ蛍光体のスペクトル評価を行った．スペクトル形状が温度によって変化することから，適切な波長帯を選択して二色燐光法を適用可能であることを確認した．
GUI付きソフトウェアを2020年度以降外部へ提供し，適用例を増やしつつ，継続的に改善する．
|
| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
|
Research Products
(2 results)
