2016 Fiscal Year Annual Research Report
Study on establishment of cryogenic wind tunnel testing for flow visualizations in a high Reynolds number flow
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26420821
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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 |
樫谷 賢士 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, 教授 (80535279)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 高レイノルズ数流れ / 可視化 / 後流 / シュリーレン法 / 風洞試験 / 低温風洞 / 空力特性 / 抵抗 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成28年度は，主に風洞実験へのフォーカシングシュリーレンPIV法の適用により，流れに平行な任意断面の速度ベクトルを求めるための実験を実施した．実験ではLEDを光源とするフォーカシングシュリーレンPIV法の光源装置を製作しその特性を明らかにした．その結果，本実験で製作した4個のLEDから構成される光源により，PIV解析に必要な遅れ時間を持った2枚の画像を撮影することが可能となった．また，得られた画像を，PIV解析ソフトを用いて解析することで，乱流渦構造により生じる画像の濃淡の移動量から速度ベクトルを求められることを示した．さらに，ピトー管による実験データとPIV解析結果の比較検討行い，両者が定量的によく一致することを明らかにした．このように，フォーカシングシュリーレンPIV法により流れ場の任意断面の速度ベクトルを定量的に求めることが可能である．このとき，フォーカシングシュリーレンPIV法により，流れ場の時間平均的な速度ベクトルを求めるためには，積算画像を一般的なPIV法と同じ200組程度とすることで比較的良い結果を得ることが明らかになった．
また，低温風洞による空力計測について，本研究で提案している風洞天秤校正法により低温での校正を実施した．その結果，本実験で用いる風洞天秤は，運転温度である-160℃前後の低温でも線形性があることが明らかになった．また，この結果により低温での校正直線を求めることが可能となった．さらに，風洞試験で用いる模型製作技術の向上を目指し3 Dプリンターにより製作された風洞模型による実験を試み，模型製作精度や得られる空力特性について検討した．
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