2015 Fiscal Year Annual Research Report
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25420848
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
太田 匡則 千葉大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60436342)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
前野 一夫 木更津工業高等専門学校, 学校長 (30133606)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 航空宇宙工学 / 定量的密度計測 / ３次元計測 / ４次元計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，Background Oriented Schlieren (BOS)法を用いた定量的な密度計測において，その計測制度の向上と，Computed Tomography (CT）法を利用した，BOS法によるより汎用的な流体の密度に対する３次元計測を実現するための新しい再構成手法の開発を目的としている．BOS法の計測精度の向上では，これまで通常のカメラ用レンズを利用してデジタルカメラで撮影を行っていたものを，光学系にテレセントリック光学系を導入することによって，背景画像から放射された光のうち，光学系の光軸に平行なもののみを捉えることによって，計測空間での解像度の向上を図った．テレセントリック光学系を用いたBOS法における背景画像の移動量と屈折率勾配との関係式を求めた．超音速風洞において，飛翔体表面に設置した円形ノズルからの噴流（サイドジェット）と主流との干渉場における非定常現象の計測を行った．高速度カメラを用いて，通風中の状態で模型表面のノズルからの噴流を発生させた場合における噴流と主流の干渉場の非定常現象に対する４次元的（空間３次元＋時間１次元）な計測を実現した．この実験では同一条件における繰り返し実験を行って，BOS法によって取得した多方向投影データからCT再構成によってある時刻における３次元密度分布を取得した．繰り返し実験を行うため，比較的長い時間スケールにおける再現性のある非定常現象が計測対象である．
新しい再構成手法の開発では，再現性のない非定常現象を計測するために，12台のカメラを利用した多方向同時計測系を構築して，幾つかのケースにおける計測実験を行った．現在は12台のカメラを同一平面上に等間隔で並べて計測を行っているが，カメラを任意の位置に設置した場合にも対応できる再構成アルゴリズムの開発を行った．
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