2014 Fiscal Year Annual Research Report
速度場と温度場の同時計測システムの構築と非定常熱流動現象の解明
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25871222
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| Research Institution | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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Principal Investigator |
山田 俊輔 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工, システム工学群, 講師 (90516220)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | はく離再付着流れ / 対流熱伝達 / ステレオPIV / 高速赤外線カメラ / 同時計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度まででは，後向きステップ流れにおける各断面での二次元PIV計測を実施し，速度２成分の流れ場の計測と高速赤外線カメラによる温度場の計測から，空間的な対応関係を調査した．また，二次元ステレオPIV計測システムの構築に着手し，その問題点を検討してきた．本年度は，二次元ステレオPIVと高速赤外線カメラを用いた同時計測システムの改良に着手した．並びに，前年度まで使用した加熱模型の加熱薄膜では，十分な温度応答が得られず，流れ場と温度場との対応が十分ではないことが明らかとなった．そこで，以下のような事項を改良し，実験を実施した．
１．二次元ステレオPIV計測システムを改良するため，現有するカメラと同機種のカメラを購入し，カメラセンサーの感度補正・シャッタータイミングの同期を調整した．また，カメラ及びレンズ配置を角度オフセット法からシャインフラグ配置に変更するため，ティルト機構の変換アダプタを用いて画像の歪みを補正した．
２．前年度の実験から，流れ方向速度と熱伝達率とのスパン方向の変動相関が高いが，他の速度成分の増速・減速領域と高熱伝達率領域では，十分な相関が得られなかった．原因の一つとして，放射率を向上(反射の抑制)させるための塗料が挙げられた．加熱薄膜に塗料を塗布したことにより温度の時間応答性が低下したと考えられる．そこで，チタン薄のみにした加熱模型を用いることにより，温度応答を向上させて流れ場と温度場の同時計測を実施した．
３．加熱壁面に面したxz断面の速度三成分と，熱伝達率の空間分布の対応関係を調査した．再付着点下流域における加熱模型より1mm上方では，高さ方向速度成分の極大・極小値の分布は縞状の瞬時分布を示し，熱伝達率の瞬時分布とほぼ対応した．また速度と熱伝達率の空間相関では，流れ方向速度よりも高さ方向速度の方が空間相関の割合が高いことがわかった．
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Research Products
(10 results)
