| 研究課題/領域番号 |
04650175
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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 |
熱工学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
畦津 昭彦 (畔津 昭彦) 東京大学, 工学部, 助教授 (80184175)
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| 研究期間 (年度) |
1992 – 1993
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| 研究課題ステータス |
完了 (1993年度)
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| 配分額 *注記 |
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1993年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1992年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
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| キーワード | 燃料噴霧 / 蒸発噴霧 / エキサイプレックス蛍光法 / 2次元可視化 / 乱流計測 / PIV / 画像処理 |
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| 研究概要 |
非定常燃料噴霧における燃料濃度分布、燃料蒸気濃度分布の不均一構造の特徴を把持するとともに、不均一構造の生成・崩壊と空気流動(乱れ、渦)の相関を明らかにすることを目標として、非定常燃料噴霧における燃料濃度の空間的不均一性に関する研究と、非定常蒸発噴霧における流速の2次元画像計測に関する研究を進めた。
非定常燃料噴霧における燃料濃度の空間的不均一性に関する研究では、噴霧構造とその動きを把握するために、非蒸発噴霧の鉛直および斜め断面の高速度撮影を行い、噴霧粒子群の運動、噴霧内の追いつき・追い越し現象を定量化すると共に、噴霧軸回りの高輝度部の回転を可視化し、噴霧構造の形成過程に関する新しい知見が得られた。さらに蒸発噴霧のエキサイプレックス蛍光法による可視化・検討を行い、蒸気濃度分布にも非蒸発噴霧と同種の不均一構造が存在していることを明らかにした。なお非蒸発時に比べて空間的にやや大きなスケールになっている。
非定常蒸発噴霧における流速の2次元画像計測では、蒸発噴霧場、さらには燃焼場における空気導入、乱れ強さ、空間積分スケール、渦度等を計測するための、PIV法に基づく画像処理流速計の開発を行った。本研究で開発したPIV画像処理手法では、トレーサ粒子像をその重心に集約された点像として扱う事で、自己相関演算の処理時間を短縮するとともに、微小検査領域内から数10の個別流速べクトルを抽出できるようになり、これによって局所の乱れ状態及び積分長さスケール等の情報が抽出できることを確認した。さらに、本研究で開発した2次元画像処理流速計測手法(PIV)を非定常蒸発噴霧に対して適用し、ディーゼルエンジンと同等の高温・高圧下における蒸発噴霧内の瞬時速度場の画像計測に成功し、蒸気濃度分布と雰囲気流動(乱れ、渦)の相関について有用な知見が得られた。
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