2015 Fiscal Year Annual Research Report
感圧塗料を用いたマイクロ秒オーダーで変動する非定常圧力場の定量時系列計測法の確立
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26820368
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
沼田 大樹 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20551534)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 感圧塗料 / 衝撃波 / 非定常 / バリスティックレンジ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、感圧塗料計測技術と高速度カメラ技術を組み合わせ、衝撃波に代表される音速を超える速度で伝播する高速非定常波動現象を、マイクロ秒単位という極めて速いオーダーで時系列的に面計測可能とするための新たな可視化計測法の確立を目指すものである。この技術の実現により、最終的には影写真法やシュリーレン法などの定性的な光学可視化手法に代わる新たな時系列可視化手法としてPSP技術を提案することを目的とする。
本目的の実現に向け、平成27年度においては、平成26年度に引き続きバリスティックレンジを用いて射出される超音速飛行体から生じる衝撃波が物体上に形成する非定常圧力場の感圧塗料計測を実施した。具体的には、時間応答性を大幅に高めた超高速応答型感圧塗料の試験片を弾道軸の近辺に設置し、飛行体の形成する衝撃波が試験片上を通過した際にタイミングを合わせて励起光を照射し、試験片から発せられる発光を高速度カメラで検出した。また、非定常圧力センサによる計測も同時に行い、感圧塗料の計測結果を非定常圧力センサの結果と比較した。
平成27年度においては、従来型のイメージインテンシファイアを用いた計測系に加え、高感度カメラを用いた検出実験も並行して行ったが、本実験の結果として、従来型よりも簡素な実験系による非定常高速度計測が可能であることを実証できた。また、従来型の高速応答型感圧塗料に用いることのできる新たな色素についても特性評価を行い、高速応答型感圧塗料の改良の候補として有望であることを確認した。
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