電気光学効果シャッタ高速写真によるエンジン内流速の速度分布測定

1987 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62550162
• Research Institution: University of Miyazaki
• Principal Investigator: 田坂 英紀 宮崎大学, 工学部, 教授 (80016485)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長瀬 慶紀 都城高専, 助手 (90180489) ; 中村 俊郎 宮崎大学, 工学部, 助教授 (50040986)
• Keywords: 内燃機関 / 流れの可視化 / 画像処理 / シリンダ内流速

Research Abstract

エンジンの熱効率を向上させるために, 予混合気のガス流動を積極的に利用しようとする考えがあり, 本研究はその流速分布を求めるための可視化測定に関する研究である. 本年度は可視化装置の製作と予備実験および画像処理の基礎研究などを行った. それらは
(1)試験用エンジンの整備を行い, 可視化用光学系の設計製作を行った.
(2)電気光学シャッタの制御を行い, エンジンの回転と同期して所定の回転角で所定の時間シャッターが開く制御回路を製作した.
(3)画像入力の基本構成としてスチールカメラを購入し, エンジンに可視化用トレーサを供給した場合の流速測定の基礎実験を行った. トレーサの流速変動に対する応答性と反射輝度との相反する問題もあり, 今のところこれらを両立させうる適切なトレーサは得られておらず検討が必要である.
(4)得られた写真画像を数値化するための画像A/D変換制御装置を購入した. これと別途購入のテレビカメラを利用し, 静止写真の画像取込と, 基本的な画像処理手法を検討した. 現在までのところトレーサの輝度が十分な画像は得られておらず, 画像処理の前段で何らかの処理を行う必要があると考えられる.
(5)来年度において可視化計測の結果を検証するために, レーザ流速計による基礎実験を行い, 運転条件を変更した3条件について流速分布を計測した. 計測結果は十分信頼できるものであるが, 可視化実験との実験条件の検討など, 課題が残されている.
以上, ほぼ計画通り研究を進展させることができた.