2022 Fiscal Year Annual Research Report
マルチ×(スケール:レーザー:カメラ)・スマートPIVの開発
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21H04582
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
赤林 伸一 新潟大学, 自然科学系, フェロー (70192458)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
有波 裕貴 新潟大学, 自然科学系, 助教 (30768867)
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| Project Period (FY) |
2021-04-05 – 2024-03-31
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| Keywords | PIV / 実大室内空間 / 流れの可視化 / 気流性状 / 非等温 / マルチカメラ / マルチレーザー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2022年度は2021年度に引き続き、実大の室内空間を模擬した実験用チャンバー（測定対象断面は５ｍ×2.2ｍ）を対象にスマートPIVシステムの構築を行うことを目的とし、家庭用エアコンによる暖房・冷房時（非等温状態）において空調気流性状の測定方法の検討を行った。トレーサ粒子の発生方法、レーザーライトシートの照射法、複数のカメラを用いた可視化画像の撮影法、画像解析手法及び解析パラメータの最適化、PIV解析結果の合成方法の検討を行った。また、熱線風速計及び超音波風速計を用いて、PIV測定結果との比較を行った。更に、天井カセット型エアコンが２台設置された実際の教室（測定断面は約９m×３m）において、送風運転（等温時）を対象に実際の空間でスマートPIVシステムを適応し、測定・解析方法の検討を行った。
トレーサにはオイルミストを使用し、均等間隔で穴の開いたダクトを接続したスモークジェネレータを複数台を用いてミスト散布を行うことにより、良好な気流の可視化を行う手法を構築した。また可視化光源の配置では障害物によって影が生じることのないよう、鏡と複数のレーザ光源により測定対象空間内で比較的均一なトレーサ反射光の輝度分布が得られる光源の照射方法を構築した。また、複数台のカメラで取得した可視化画像の解析では最適となるPIVパラメータの検討方法を構築した。さらに1つの空間をそれぞれのカメラで撮影した可視化画像からPIV解析により算出した速度ベクトルを、解析後に1つの画像として合成する手法を構築した。さらに、非等温時の可視化撮影では空間内の温度分布を同時に測定し、気流分布と温度分布の同時測定方法の検討を行った。
実際の教室を対象とした可視化撮影では、２台のエアコンから吹き出した気流が衝突しながら床面に到達し、室内を流れ給気口に至る気流性状を測定することが可能であることを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナ禍における実験装置の納品遅延により、研究の進捗状況はやや遅れていると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は実際の教室を対象に非等温時（暖房・冷房）を対象とした気流の可視化撮影方法の検討を行う。更にPIVシステムの精度検証及びCFD解析へのPIV測定結果の応用手法の検討を行う予定である。
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