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2014 Fiscal Year Annual Research Report

非定常火炎の四次元CT計測法の確立

Research Project

Project/Area Number 23560226
Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

石野 洋二郎  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30242902)

Project Period (FY) 2011-04-28 – 2015-03-31
Keywords燃焼 / 乱流火炎 / 密度分布 / 三次元CT計測 / コンピュータートモグラフィー
Outline of Annual Research Achievements

申請研究課題の目的は,乱流燃焼現象の未だに未知な動的三次元現象の解明を確実に前進させるために,最先端の「高速ノンスキャニング四次元CT(コンピュータ断層再構成)計測システム」を構築することにある.ここで,「四次元計測システム」の構築のためには,時系列変化の基礎となる「瞬間三次元分布」を鮮明に捕らえることが最重要である.ところが,実用乱流火炎の形状変化の速度は極めて速く,火炎発光を捕らえるCT手法では,光量不足により,瞬間三次元分布の獲得が困難であることが平成24年度までの本研究で明らかとなった.そこで,実用的な工業用高速乱流火炎の三次元形状獲得のために,フラッシュ光源と透過型CTシステムを採用したマルチ光学系システムによる新規計測システムの構築を目指すこととした.そこで,本報告年度の前年度に,「定量シュリーレン多方向同時撮影装置(マルチ・シュリーレン・カメラ)」の設計ならびに製作を行った.この特殊カメラは,直径約3mの平面上に,20台の定量的シュリーレン撮影光学系が9°毎に180°にわたり放射状に配置される,大型の撮像装置であり,溶接等を駆使して自作された.
本報告年度では,前年度に引き続き,この計測装置により,(1)出口直径4.2 mmの小型バーナーによるプロパン空気の乱流予混合火炎,ならびに(2)保炎機能付き中型バーナーによる同乱流予混合火炎の三次元CT再構成計測を実施た.とくに(1)については,予混合ガスの噴出速度を4m/sから10 m/sまで変化させ,噴出速度と瞬間火炎形状の関係について調査した.
研究成果の公表に関して,本報告年度は,査読付き論文1件,国際会議1件,国内会議5件の発表を行った.なお,査読付き論文1件が投稿中であり,また,国際会議1件,国内会議1件の発表が確定している.

  • Research Products

    (11 results)

All 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] 3D-CT Measurement of Instantaneous Density Distributions of High-Speed Premixed Turbulent Burner Flames with a Multi-Directional Schlieren Camera (Effects of Flow Velocity on 3D Flame Front Shape)2015

    • Author(s)
      Yojiro Ishino, Naoki Hayashi, Ili Fatimah Bt Abd Razak, Yu Saiki
    • Journal Title

      Thermal and Fluids Engineering Summer Conference

      Volume: 1 Pages: 1-11

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 3D-CT(Computer Tomography) Measurement of an Instantaneous Density Distribution of Turbulent Flames with a Multi-directional Quantitative Schlieren Camera (Reconstructions of High-speed Premixed Burner Flames with Different Flow Velocities)2015

    • Author(s)
      Yojiro Ishino, Naoki Hayashi, Ili Fatimah Bt Abd Razak, Takahiro Kato, Yudai Kurimoto, Yu Saiki
    • Journal Title

      Flow, Turbulence and Combustion

      Volume: 1 Pages: 1-6

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 3D-CT Measurement of an Instantaneous Density Distribution of a Turbulent Premixed Flame with a Multi-Directional Quantitative Schlieren Camera2014

    • Author(s)
      Yojiro Ishino, Takahiro Kato, Yudai Kurimoto, Yu Saiki
    • Journal Title

      Proceedings of 10th International ERCOFTAC Symposium on Engineering Turbulence Modelling and Measurements

      Volume: 1 Pages: 1-6

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 先端熱流体計測の計算との連携を含む新展開(三次元CT計測と3Dプリンティング)2015

    • Author(s)
      石野洋二郎
    • Organizer
      2015年度日本機械学会年次大会ワークショップ
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2015-09-14 – 2015-09-16
  • [Presentation] 3D-CT MEASUREMENT OF INSTANTANEOUS DENSITY DISTRIBUTIONS OF HIGH-SPEED PREMIXED TURBULENT BURNER FLAMES WITH A MULTI-DIRECTIONAL SCHLIEREN CAMERA (EFFECTS OF FLOW VELOCITY ON 3D FLAME FRONT SHAPE)2015

    • Author(s)
      Yojiro Ishino, Naoki Hayashi, Ili Fatimah Bt Abd Razak, Yu Saiki
    • Organizer
      Thermal and Fluids Engineering Summer Conference
    • Place of Presentation
      New York, USA
    • Year and Date
      2015-08-09 – 2015-08-12
  • [Presentation] 20方向マルチ・シュリーレンカメラによる高速乱流バーナー火炎の瞬間三次元密度分布の三次元CT計測(噴出速度による火炎形状の変化)2015

    • Author(s)
      Abd Razak Ili Fatimah,林 直樹,齋木 悠,石野 洋二郎
    • Organizer
      日本機械学会 東海支部 第64期総会・講演会
    • Place of Presentation
      愛知,中部大学
    • Year and Date
      2015-03-13 – 2015-03-14
  • [Presentation] 20方向マルチ・シュリーレンカメラによる高速乱流バーナー火炎の瞬間三次元密度分布の三次元CT計測2014

    • Author(s)
      林 直樹,Ili Fatimah ABD RAZAK,齋木 悠,石野 洋二郎
    • Organizer
      第52回燃焼シンポジウム
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      2014-12-03 – 2014-12-05
  • [Presentation] 非定常予混合火炎の瞬間三次元密度分布の計測(多方向シュリーレン三次元CT法による高速乱流バーナー火炎の計測)2014

    • Author(s)
      Abd Razak Ili Fatimah,林 直樹,齋木 悠,石野 洋二郎
    • Organizer
      日本機械学会熱工学コンファレンス2014
    • Place of Presentation
      東京 芝浦工業大学
    • Year and Date
      2014-11-08 – 2014-11-09
  • [Presentation] 3D-CT Measurement of an Instantaneous Density Distribution of a Turbulent Premixed Flame with a Multi-Directional Quantitative Schlieren Camera2014

    • Author(s)
      Yojiro Ishino, Takahiro Kato, Yudai Kurimoto, Yu Saiki
    • Organizer
      10th International ERCOFTAC Symposium on Engineering Turbulence Modelling and Measurements
    • Place of Presentation
      Spain
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-19
  • [Presentation] 多方向シュリーレン三次元CT法による非定常予混合火炎の瞬間三次元密度分布の獲得(高速乱流バーナー火炎の計測)2014

    • Author(s)
      石野 洋二郎,加藤 貴裕,栗本 雄大,齋木 悠,近藤 靖幸,林 直樹
    • Organizer
      日本機械学会2014年度年次大会
    • Place of Presentation
      東京,東京電機大学
    • Year and Date
      2014-09-08 – 2014-09-10
  • [Presentation] 高速乱流バーナー火炎の瞬間三次元密度分布の多方向シュリーレン三次元CT計測2014

    • Author(s)
      石野 洋二郎,加藤 貴裕,栗本 雄大,齋木 悠,近藤 靖幸,林 直樹
    • Organizer
      第51回日本伝熱シンポジウム
    • Place of Presentation
      浜松市,アクトシティー浜松コングレスセンター
    • Year and Date
      2014-05-21 – 2014-05-23

URL: 

Published: 2016-06-01  

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