| 研究課題/領域番号 |
02650292
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
計測・制御工学
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| 研究機関 | 山形大学 |
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研究代表者 |
東山 禎夫 山形大学, 工学部, 助教授 (50144209)
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| 研究分担者 |
浅野 和俊 山形大学, 工学部, 教授 (30007182)
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| 研究期間 (年度) |
1990 – 1991
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| 研究課題ステータス |
完了 (1991年度)
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| 配分額 *注記 |
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
1991年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
1990年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
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| キーワード | イオン風速計 / 風向測定 / α線源 / 風洞実験 / イオン電流 |
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| 研究概要 |
本研究の目的は3次元の風向と風速を同時に測定できる風速計を開発することにある。3次元風向風速測定を可能とするイオン風速計に求められる条件は、第一にイオン流が三次元的に放射状に一様であり、第二にイオン無風状態ではX,YおよびZ方向の風速測定用コレクタは同じ量のイオンが集めることができることである。これを実現する風速プロ-ブの形状の一つは同心球状である。本研究で採用したプロ-ブはイオン源として463kBqの箔状 ^<241>Am密封α線源を8個対称に固着した内球電極と球殻の一部を構成するコレクタから成る。三次元風速測定の準備として二次元風速測定に適するようにプロ-ブレクタ電極に流入するイオン電流の大きさと電極条件との関係を明らかにした。風向および風速の変化に対する風速計出力を評価すめために、微小イオン電流測定回路、電流電圧変換回路、A/D変換回路、およびパ-ソナルコンピュ-タから成るシステムを構築し、風洞試験を容易に遂行できるようにした。初年度には実際のプロ-ブとしてコレクタ1個の形状が1/4円弧とした電極を12個組み合わせたものを試作して風向風速特性を検討した。その結果、3次元的に風向を捉えかつ生成されたイオンがプロ-ブからできるだけ逃げ出さないようにする必要があることが判明し、最終年度には1/6円弧を3個接続したものを1個のコレクタとしてこれを8個組み合わせたプロ-ブに改良した。最大風速8m/sの風洞を用いて試作プロ-ブに対する二次元風の風洞試験から風速の増加に対してプロ-ブからのイオンの逃げが少なく、1m/s以下の微風速領域では直線性がよく、また、風向に対する応答もほぼ正弦波状に変化しすることが明らかになった。この結果は2次元の風向きを風速と同時に検知できることを意味するので、今後、3次元の風向測定にはこのプロ-ブが適用できるものと考えられる。
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