2018 Fiscal Year Research-status Report
可視化ベース温度計測法導入による衝撃波誘起渦生成現象の解明
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18K04564
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| Research Institution | Meijo University |
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Principal Investigator |
松田 淳 名城大学, 理工学部, 教授 (80415900)
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2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 衝撃波 / 放電プラズマ / 可視化 / 計算流体力学 / 衝撃波変調効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，密度変調場と衝撃波との干渉により誘起される衝撃波誘起型渦生成現象について，衝撃波管と直流放電装置を組み合わせた実験系において，衝撃波マッハ数及び放電電力をパラメーターとしたパラメトリック実験における衝撃波通過時放電場消失過程の直接撮影による渦現象可視化，及び独創的な「衝撃波可視化ベース温度計測手法」の新規開発による放電場周辺の温度分布計測に基づく放電場モデルを実装した数値流体解析（CFD）と実験との融合解析により，密度変調場の衝撃波通過に伴い誘起される渦パラメーターへの衝撃波マッハ数及び放電電力依存性について明らかにしようとするものである．
本年度は，CFDと実験の融合解析に重要となる放電場モデル構築に向けた放電場温度計測を行った．可視化ベース温度計測法の理論構築及び実験計測を行い，その可能性と計測限界について検討を行った．
衝撃波可視化に基づく温度算出理論検討の結果，本理論適用精度は温度変調の最高温度付近（電極付近）で誤差数%以下の高精度で適用可能であるが，電極から離れた位置において精度が低くなり注意が必要であることが予測された．このような予測を踏まえ，実際に高速度カメラによる撮影に基づいて計測を行った所，理論適用精度以外の要因として，画像解像度が重要であることが示された．空間解像度向上と画像の明るさがトレードオフの関係にあることが示され，本要因が計測精度の限界を決定するという知見を得ることができた．
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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
当初計画通り，理論構築及び計測を行い，その適用精度検討を行うことができたため．また，構築した理論については，その成果を論文として発表している．
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は，前年度計測された温度計測手法の妥当性を検証するため，発光分光法による温度計測手法を適用することで，クロスチェックを行う予定である．また，翌年度以降に向けて，温度分布の理論的解釈のための解析手法導入に向けた準備も予定している．
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| Causes of Carryover |
当初購入予定の装置の一部（光学関連品）が，次年度以降の購入で対応可能であったため繰り越しし，当該物品購入に充当予定である．
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