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2010 Fiscal Year Annual Research Report

高クヌッセン数マイクロ流れの多次元多変量複合同時計測

Research Project

Project/Area Number 21246034
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

新美 智秀  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70164522)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山口 浩樹  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 講師 (50432240)
松田 佑  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教 (20402513)
Keywords高クヌッセン数 / マイクロ流れ / 複合計測 / 分子タギング計測法 / 感圧・感温塗料
Research Abstract

高クヌッセン数流れとなるマイクロ流れに適用可能な多次元多変量複合同時計測手法の開発を行い,流れ場の総合的解明を実施することを目的とする.具体的には,レーザー誘起蛍光法と分子タギングを組み合わせた空間での速度・温度同時計測手法の開発を行い,壁面における圧力・温度・濃度計測を可能とする高秩序分子膜センサと組み合わせることにより実現する.また,同じ高クヌッセン数となる希薄気体流れの知見も流れの相似性を利用して有効に活用する.
まず,高クヌッセン数気体流れに対する速度計測は,前年度に実施した希薄気体流れの代表例である超音速自由噴流の知見を応用し,気体の内部流れに対する適用を行った.二酸化窒素を光解離させることにより生成する一酸化窒素をタグ付けされた分子とし,一定時間後にレーザー誘起蛍光法によって生成した一酸化窒素を可視化して撮像した.まず,生成した一酸化窒素の振動準位に着目し,異なる波長を用いて基底状態及び第一励起振動準位の一酸化窒素を可視化計測し,SN比について検討した.その結果,信号強度が高い基底状態の一酸化窒素を利用した方が良いことを明らかにした.また,内部流れに適用した際に重要となる流路と光学系の調整をするために,実験系の改良を行い,より精度よく計測できるよう工夫を行った.
高秩序分子膜センサの開発においては,感圧分子膜を流路内に障害物を有する複雑なマイクロ気体流れ場に適用し,その実用性の検証を実施した.また,液体に対して感圧塗料を利用する際の特性や,非定常計測に対する詳しい検証を実施して,その基礎特性の把握を進めた.

  • Research Products

    (20 results)

All 2011 2010

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (15 results)

  • [Journal Article] Pressure-sensitive molecular film for investigation of micro gas flows2011

    • Author(s)
      Y.Matsuda, T.Uchida, S.Suzuki, R.Misaki, H.Yamaguchi, T.Niimi
    • Journal Title

      Microfluidics and Nanofluidics

      Volume: 10 Pages: 165-171

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Experimental Measurement on Tangential Momentum Accommodation Coefficient in a Single Microtube2011

    • Author(s)
      H.Yamaguchi, T.Hanawa, O.Yamamoto, Y.Matsuda, Y.Egami, T.Niimi
    • Journal Title

      Microfluidics and Nanofluidics

      Volume: 11 Pages: 57-64

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 窒素分子線における回転温度の実験的解析2011

    • Author(s)
      山口浩樹, 森山達也, 井出恭平, 伊藤淳, 松田佑, 新美智秀
    • Journal Title

      日本機械学会論文集B編

      Volume: 77 Pages: 282-291

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 高クヌッセン数流れの光計測2010

    • Author(s)
      新美智秀
    • Journal Title

      日本機械学会論文集C編

      Volume: 76 Pages: 1893-1895

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 感圧塗料を用いた高速回転ディスク表面の圧力分布計測2010

    • Author(s)
      亀谷知宏, 松田佑, 山口浩樹, 江上泰広, 新美智秀
    • Journal Title

      日本機械学会論文集C編

      Volume: 76 Pages: 3002-3007

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 水中溶存酸素濃度計測のための感圧塗料の開発2010

    • Author(s)
      長島史裕
    • Organizer
      日本機械学会流体工学部門講演会
    • Place of Presentation
      山形大学(米沢)
    • Year and Date
      20101030-20101031
  • [Presentation] REMPIを用いた窒素分子線の回転エネルギー分布計測2010

    • Author(s)
      森山達也
    • Organizer
      日本機械学会流体工学部門講演会
    • Place of Presentation
      山形大学(米沢)
    • Year and Date
      20101030-20101031
  • [Presentation] 感圧塗料を用いた回転ディスク表面の時間平均圧力分布計測2010

    • Author(s)
      亀谷知宏
    • Organizer
      日本機械学会2010年度年次大会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学(名古屋)
    • Year and Date
      20100905-20100909
  • [Presentation] 金属表面のエネルギー適応係数に関する研究2010

    • Author(s)
      金澤和明
    • Organizer
      日本機械学会2010年度年次大会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学(名古屋)
    • Year and Date
      20100905-20100909
  • [Presentation] 感圧色素を用いたマイクロスケール気体流れの計測2010

    • Author(s)
      見崎亮太
    • Organizer
      日本機械学会2010年度年次大会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学(名古屋)
    • Year and Date
      20100905-20100909
  • [Presentation] マイクロチューブを用いた接線方向運動量適応係数の測定2010

    • Author(s)
      山本緒人
    • Organizer
      日本機械学会2010年度年次大会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学(名古屋)
    • Year and Date
      20100905-20100909
  • [Presentation] Experimental Study on Measurement of Tangential Momentum Accommodation Coefficient in Microtube2010

    • Author(s)
      H.Yamaguchi
    • Organizer
      ASME 2010 8th International Conference on Nanochannels, Microchannels, and Minichannels
    • Place of Presentation
      Montreal (Canada)
    • Year and Date
      20100801-20100805
  • [Presentation] Pressure-Sensitive Paint Measurements on Co-rotating Disks2010

    • Author(s)
      T.Kameya
    • Organizer
      ASME 2010 3rd Joint US-European Fluids Engineering Summer Meeting
    • Place of Presentation
      Montreal (Canada)
    • Year and Date
      20100801-20100805
  • [Presentation] 感温塗料の温度感度に対するポリマ特性の影響2010

    • Author(s)
      江上泰広
    • Organizer
      第38回可視化情報シンポジウム
    • Place of Presentation
      工学院大学(東京)
    • Year and Date
      20100720-20100721
  • [Presentation] 白金ポルフィリン錯体を用いたマイクロ気体流れ計測2010

    • Author(s)
      松田佑
    • Organizer
      第38回可視化情報シンポジウム
    • Place of Presentation
      工学院大学(東京)
    • Year and Date
      20100720-20100721
  • [Presentation] 感圧塗料によるハードディスク表面の圧力分布計測2010

    • Author(s)
      亀谷知宏
    • Organizer
      第38回可視化情報シンポジウム
    • Place of Presentation
      工学院大学(東京)
    • Year and Date
      20100720-20100721
  • [Presentation] Experimental Study on Tangential Momentum Accommodation Coefficient by Mass Flow Rate through Microtube2010

    • Author(s)
      H.Yamaguchi
    • Organizer
      The 2nd GASMEMS Workshop
    • Place of Presentation
      Les Embiez (France)
    • Year and Date
      20100709-20100710
  • [Presentation] Experimental Measurement of Rotational Energy Distribution in Nitrogen Molecular Beam by REMPI2010

    • Author(s)
      H.Yamaguchi
    • Organizer
      15th International Symposium on Applications of Laser Techniques to Fluid Mechanics
    • Place of Presentation
      Lisbon (Portugal)
    • Year and Date
      20100705-20100708
  • [Presentation] Change of TSP Properties by polymer characteristics2010

    • Author(s)
      Y.Egami
    • Organizer
      The 14th International Symposium on Flow Visualization
    • Place of Presentation
      Daegu (Korea)
    • Year and Date
      20100621-20100624
  • [Presentation] Pressure distribution Measurement on Co-rotating Disks by using Pressure-Sensitive Paint2010

    • Author(s)
      T.Kameya
    • Organizer
      The 14th International Symposium on Flow Visualization
    • Place of Presentation
      Daegu (Korea)
    • Year and Date
      20100621-20100624

URL: 

Published: 2013-06-26  

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