| 研究課題/領域番号 |
07650242
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
熱工学
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
佐藤 勲 東京工業大学, 工学部, 助教授 (10170721)
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| 研究分担者 |
伏信 一慶 東京工業大学, 工学部, 助手 (50280996)
山田 純 東京工業大学, 工学部, 助手 (40210455)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1996
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| 研究課題ステータス |
完了 (1996年度)
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| 配分額 *注記 |
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1996年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1995年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
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| キーワード | 温度・速度計測 / 同時計測 / LDV / 蛍光シ-ド粒子 / 蛍光寿命 / 分光分析 / 位相変調 / 平滑効果 / 蛍光 / 強度変調 / 固気二相流 / 粒子温度 |
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| 研究概要 |
蛍光粒子をシ-ドとして用いるLDVによって、固気二相流の添加粒子の速度と温度を同時に計測するシステムの構築を目指して、LDV光学系の測定体積内の干渉縞による周期励起に基づく蛍光粒子の蛍光挙動をもとにシ-ド粒子温度を評価する方法を検討した。研究計画初年度には、蛍光粒子の蛍光寿命の計測と、シ-ド粒子の蛍光と散乱光をその波長の違いに基づいて分離する方法を検討し、第二年度(最終年度)には、実用的な蛍光粉末をシ-ドとしたときの温度情報の取得手法を検討した。具体的には以下の通りである。
1.Ar^+イオンレーザのように可視光のレーザを励起光源として使用して温度と速度の同時計測を行おうとする場合には、蛍光シ-ド粒子からの蛍光と散乱光を明確に分離することが強く望まれる。そのためには、蛍光と散乱光(励起レーザ光)の波長の違いに基づく分光を利用するのが最も簡単で効率的であることを示した。さらに蛍光を分光分析し特定の波長における蛍光強度や蛍光寿命に基づく計測を行うことは、温度計測系の精度を向上させる上でも有益であることがわかった。これは蛍光強度や寿命の温度依存性が蛍光の波長によって分布をもっているためである。
2.ブラウン管用や蛍光灯用として一般に入手できる蛍光粉末は、励起すると比較的強い蛍光を発するため、本研究の目的には好適であるが、励起遅れに比較して発光寿命がきわめて長い特徴を有するため、これをLDVの測定体積内で周期励起すると、蛍光強度の変調強さが変化するのみで、散乱光との位相遅れが検出しにくいことが明らかになった。このような条件のもとでシ-ド粒子の発する蛍光から温度上昇を取得するためには、蛍光粒子の発する蛍光強度の温度依存性を利用する方法と、蛍光寿命にともなう発光強度変化の平滑効果の温度依存性を利用する方法があることを提示した。
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