2015 Fiscal Year Annual Research Report
塗装型高速応答感圧塗料による移動物体周り非定常圧力場計測法の確立
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25289029
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
亀田 正治 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70262243)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中北 和之 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 航空技術部門, 研究領域リーダ (50358595)
天尾 豊 大阪市立大学, 複合先端研究機構, 教授 (80300961)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 流体工学 / 航空宇宙工学 / 計測工学 / 感圧塗料 / 風洞実験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
低速流中における物体表面の圧力分布を把握することを目的として，高速応答型感圧塗料(PSP)によ圧力場計測法の確立を図った．
まず，陽極酸化アルミPSP（AA-PSP）を対象に，PSP出力の周波数応答特性に対する温度，湿度依存性を評価した．その結果，風洞実験の範囲内では，これらは大きな影響を与えないことがわかった (渡邉ら 2015; Watanabe and Kameda 2015)．
つぎに，発光量変化の時系列画像データから微小変動圧力を取り出すために，ノイズ源の特定と，ノイズ低減法の改良を進めた．NACA0012翼の後縁ノイズを検討対象に用いた．その結果，主なノイズ源はカメラショットノイズであり，このノイズが卓越するため，Patsuhoffらによる特異値分解に基づくPSPノイズ低減法では，流れ場由来の変動が有効に抽出できないことがわかった (野田ら 流力講演会 2015; Nodaら2015)，測定対象のような純音性の高いノイズに対しては，流れ場由来の変動周波数付近のみを取り出すバンドパスフィルタ処理が有効であり (野田ら 分子イメージングフォーラム 2015)．バンドパスフィルタを狭帯域化することで，数Paの振幅を持つ2kHzの変動まで抽出可能（オリジナルのSVD法では20 Pa）であることがわかった (野田ら 2016)．
最後に，シリカ超微粒子をバインダーとするPSPを用いて，回転するファン表面の圧力分布を測定した．その結果，基準となる静止状態の翼画像と回転時のスナップショットの位置を1ピクセル以内で一致させ，同時並行で取得した感温塗料（TSP）による温度場データを温度補償に用いることで，1 kPa以内の動圧分布を100 Pa程度の精度でとらえることに成功した．さらに，同じファンに対するLES計算値と比較し，両者が良く一致することも分かった (兼村ら 2015)．
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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