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LIF(レ-ザ誘起けい光)を用いた希薄気体流の二次元温度場の可視化および計測

研究課題

研究課題/領域番号 02650131
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 流体工学
研究機関名古屋大学

研究代表者

新美 智秀  名古屋大学, 工学部, 助教授 (70164522)

研究分担者 藤本 哲夫  名古屋大学, 工学部, 教授 (00023028)
研究期間 (年度) 1990 – 1991
研究課題ステータス 完了 (1991年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1991年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1990年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワードLIF / ヨウ素 / 温度計測 / 二次元計測 / 可視化画像 / 高感度CCDカメラ / レ-ザシ-ト / 画像処理 / 高感度ビジコンカメラ
研究概要

平成3年度までに,試料気体中に混入したヨウ素のレ-ザ誘起けい光(LIF)を用いた希薄気体流の温度計測法を開発した.けい光強度は流れ場の密度,温度および照射するレ-ザ光の周波数に強く存在する.特に,温度は基底電子状態の各エネルギ準位に存在する分子の割合を決定するため,照射するレ-ザ光により励起電子状態への遷移を起こす分子の数と密接に関連している.したがって,波長の異なるレ-ザ光を流れ場へ入射した際には,流れ場の温度に依存してそのけい光強度が異なる結果となる.本研究では,波長の異なるレ-ザ光の照射による2つの可視化画像のけい光強度の比から温度が計測できることを示した.すなわち,けい光強度への密度依存性は,けい光強度の比をとることにより消去され,けい光強度の比は温度のみの関数となる.したがって,実験的に,けい光強度の比が求められれば,これから温度は一意に決定される.本研究では,この温度計測法を流れ場の温度変化の大きい,超音速自由噴流に適用し,よう素のX(V^"=0)→B(V'=43)の遷移中の種々の吸収線の組合せについてその有効性を検証した.その結果,P(26)/R(28)とP(16)/R(18)の吸収線の組合せが最も温度計測に適しており,室温以下の温度場では±2Kの範囲で計測が可能であることがわかった.また,レ-ザ光をシ-ト状にし,高感度CCDカメラを用いることで二次元的な温度計測を可能にした.
また,温度場の疑似カラ-グラフィック表示のためのソフトウェアも開発し,温度場の可視化に関するその有効性を確認した.

報告書

(3件)
  • 1991 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1990 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (32件)

  • [文献書誌] 新美 智秀: "LIF法による可視化画像を用いた希薄気体流の温度計測法の開発(波長の異なる二つのレ-ザ光を用いた温度計測)" 日本機械学会論文集. B56ー529. 2608-2615 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] TOMOHIDE NIIMI: "Method for Planar Measurement of Temperature in Compressible Flow Using Two-Line Laser-Induced Iodine Fluoresence" Optics Letters. 15-16. 918-920 (1990)

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    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 新美 智秀: "対向する超音速自由噴流の可視化と構造解析" 可視化情報. 10ーSuppl.29-34 (1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 新美 智秀: "PLIF法による希薄気体流の二次元温度場の可視化" 可視化情報. 10ーSuppl.35-40 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 新美 智秀: "LIF法による希薄気体流の二次元温度場計測" 流体熱工学研究. 25ー2. 53-61 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] TOMOHIDE NIIMI: "Developmemt of a CAFV System for rhe Gas Dynamics(Synthesis of Visualized Pictures at Arbitrary Cross Sections)" Flow Visualization V,Hemisphere Publishing. 1. 240-247 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] TOMOHIDE NIIMI: "Planar Measurement of Temperature in Rarefied Gas Flow by LIF Images" Proc.17th Int.Symp.on Rarefies Gas Dyn.,VCH Verlagesellschaft. 1. 1482-1489 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 新美 智秀: "希薄気体流の温度計測(PLIFによる2次元温度計測)" 伝熱研究. 30ー117. 118-126 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 新美 智秀: "LIF法による気体流の三次元構造解析システム" 流体熱工学研究. 26ー1. 35-43 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 新美 智秀: "LIF法による対向する超音速自由噴流の構造解析" 日本機械学会論文集. B57ー539. 2233-2238 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomohide Niimi: ""Development of a Method of Temperature Measurement in the Rarefied Gas Flow using the Visualized Images by LIF (Temperature Measurement using Two Laser Beams with Different Wave Length)"" Transactions of JSME. B56-529. 2608-2615 (1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomohide Niimi: ""Method for Planar Measurement of Temperature in Compressible Flow using Two-Line Laser-Induced Iodine Fluorescence"" Optics Letters. 15-16. 918-920 (1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomohide Niimi: ""Flow Visualization and Analysis of the Structures on Two Opposed Supersonic Free Jets by LIF Method"" J. of the Visualization Socity of Japan. 10-Suppl.29-34 (1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomohide Niimi: "" A method for Visualization of Two-dimensional Temperature Field in Rarefied Gas Flow by PLIF Method"" J. of the Visualization Socity of Japan. 10-Suppl.35-40 (1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomohide Niimi: ""A method for Measurement of Two-dimensional Temperature Field in Rarefied Gas Flow by LIF method"" Fluid & Heat Eng. Research. 25-2. 53-61 (1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomohide Niimi: ""Development of CAFV System for the Gas Dynamics (Synthesis of Visualized Pictures at Arbitrary Cross Sections)"" Flow Visualization V. Hemisphere Publishing. 240-247 (1990)

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    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomohide Niimi: ""Planar Measurement of Temperature in Rarefied Gas Flow by LIF Images"" Proc. 17th Int. Symp. on Rarefied Gas Dyn.VCH Verlagsgesellschaft. 1482-1489 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomohide Niimi: ""Measurement of Temperature in Rarefied Gas Flow (Two-imensional Measurement of Temperature by PLIF)"" J. of Heat & Transfer Socity of Japan. 30-117. (1991)

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    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomohide Niimi: ""A System for an Analysis of Three Dimensional Structures on the Gas Flow by LIF Method"" Fluid & Heat Eng. Research. 26-1. 35-43 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomohide Niimi: ""Flow Visualization and Analysis of the Structures on Two Opposed Supersonic Free Jets by LIF Method" Transaction of JSME. B57-539. 67-72 (1991)

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    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 新美 智秀: "LIF法による可視化画像を用いた希薄気体流の温度計測法の開発(波長の異なる二つのレ-ザ光を用いた温度計測)" 日本機械学会論文集. B56ー529. 2608-2615 (1990)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] TOMOHIDE NIIMI: "Method for Planar Measurement of Temperature in Compressible Flow Using TwoーLine LaserーInduced Iodine Fluoresence" Optics Letters. 15ー16. 918-920 (1990)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 新美 智秀: "対向する超音速自由噴流の可視化と構造解析" 可視化情報. 10ーSuppl.29-34 (1990)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 新美 智秀: "PLIF法による希薄気体流の二次元温度場の可視化" 可視化情報. 10ーSuppl.35-40 (1990)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 新美 智秀: "LIF法による希薄気体流の二次元温度場計測" 流体熱工学研究. 25ー2. 53-61 (1990)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] TOMOHIDE NIIMI: "Development of a CAFV System for rhe Gas Dynamics(Synthesis of Visualized Pictures at Arbitrary Cross Sections)" Flow Visualization V,Hemisphere Publishing. 1. 240-247 (1990)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] TOMOHIDE NIIMI: "Planar Measurement of Temperature in Rarefied Gas Flow by LIF Images" Proc.17th Int.Symp.on Rarefies Gas Dyn.,VCH Verlagesellschaft. 1. 1482-1489 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 新美 智秀: "希薄気体流の温度計測(PLIFによる2次元温度計測)" 伝熱研究. 30ー117. 118-126 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 新美 智秀: "LIF法による気体流の三次元構造解析システム" 流体熱工学研究. 26ー1. 35-43 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 新美 智秀: "LIF法による対向する超音速自由噴流の構造解析" 日本機械学会論文集. B57ー539. 2233-2238 (1991)

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      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 新美 智秀: "対向する超音速自由噴流の可視化と構造解析" 可視化情報. 10ーSuppl.29-34 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 新美 智秀: "LIF法による対向する超音速自由噴流の構造解析" 日本機械学会論文集. (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書

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公開日: 1990-04-01   更新日: 2016-04-21  

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