2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Unsteady Velocity Measurement using Afterglow of an Image Intensifier
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17K18938
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
河内 俊憲 岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (40415922)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2019-03-31
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| Keywords | 先端レーザー計測 / 超音速混合・燃焼 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，流れにトレーサ粒子を添加し，その粒子の軌跡から流速を計測する計測法に，微弱光を検出・増強するイメージインテンシファイアの残光を組合せ，トレーサ粒子の軌跡とその輝度値の変化から，流れの特性時間が短い流れ場でも非定常に流速を算出するという今までにない計測手法の開発を目指している．
昨年度，気流速7 m/sの低速風洞において，アイデアを立証する実験を行い，アイデアの立証を行い，本年度はそれを超音速境界層の計測に適用した．また同じ流れ場において，既に計測手法が確立されているPIVと呼ばれる方法を用いて，速度変動強度等の乱流統計量の算出を行い，本新手法により得られた計測データとの比較を行った．超音速流れにおいては，流速が早いため，流跡線の始点と終点における輝度値の広がりが顕著となり，全体の流跡線の長さにおける始点と終点の不確かさが大きく，本年度一年ではこれを改善することができず流速を上手く算出することができなかった．その結果，乱流統計量にも既存の方法と比較して大きなずれが生じた．
その一方で，本研究を通じて昨年度偶然に発見したナノ粒子による超高精細な流れ可視化は，さらに進展し，得られた画像から流速を算出し，乱流統計量も既存のPIV手法と合致するデータが得られるようになった．またナノ粒子の流れへの追従性に関して，斜め衝撃波を導入した流れにナノ粒子を生成し，この前後の流速を計測することで，算出に成功した．これらの成果に関しては現在論文を執筆中である．
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