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温度場・濃度場同時計測システムの開発と融液晶析に伴う二重拡散対流の解析

研究課題

研究課題/領域番号 12750658
研究種目

奨励研究(A)

配分区分補助金
研究分野 化学工学一般
研究機関富山大学

研究代表者

山根 岳志  富山大学, 工学部, 助手 (60272895)

研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2001年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2000年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード二重拡散 / 自然対流 / 可視化 / 熱移動 / 物質移動 / レーザーホログラフィー / LIF / 二重拡散対流 / 同時計測 / レーザホログラフィー
研究概要

本研究では2層の濃度成層を側方加熱冷却したときに発生する二重拡散対流における熱対流と溶質対流の相互関係を明らかにすべく,He-Neレーザによるレーザホログラフィー法(屈折率場可視化)とArレーザによるレーザ誘起蛍光法(LIF)(温度場可視化)を併用した液相内の「温度場・濃度場の同時計測システムの開発」に関する基礎研究を行った.
特にLIFに関する液相内温度場計測法の開発に研究の力点がおかれた.まず単純な安定温度成層場に対してLIF蛍光(詳しくは,蛍光画像より抽出されるR輝度値)と系内温度の相関関係(水溶液濃度に依らずR輝度値は直線的な温度依存性をもつ)を得,その結果に基づいて一層系対流場,および温度勾配と濃度勾配が共存する二層系二重拡散対流場に対する温度場の計測を実施した.別途行った数値シュミレーション結果等との比較により,いずれの系の計測結果も妥当であると判断され,LIF蛍光画像中のR輝度値を示温量とする液相内温度場計測の有効性が確認された.
これを受けて,比較的単純な安定温度,濃度成層場を対象にレーザホログラフィーとLIFの両計測を実施し,両可視化画像からの系内濃度場の算出が試みられた.まずホログラフィー像を屈折率場,LIF蛍光画像を温度場としてそれぞれ定量化され屈折率と温度,濃度の関係より,系内濃度場の算出がなされた.算出濃度場は現在のところ精度的な面でまだ問題が残るものの基本的には妥当であること,またLIFによる温度場計測の精度向上が算出濃度場の高精度化に直接的に寄与することが明らかとなった.

報告書

(2件)
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (10件)

  • [文献書誌] 山根岳志, 中島栄次, 吉田正直, 宮下尚: "レーザホログラフィーを用いた2層系二重拡散対流の可視化"第37回伝熱シンポジウム発表講演要旨集. II. H216 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 山根岳志, 中島栄次, 吉田正道, 宮下尚: "水平温度勾配による2層系二重拡散対流の可視化と数値解析"化学工学会第33回秋季大会研究発表講演要旨集. J117 (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 山根岳志, 吉田正道, 宮下尚: "水平温度勾配による2層系二重拡散対流の可視化と数値解析"化学装置における種々の流体の流動状態に関する数値解析と可視化技術 化学工学シンポジウムシリーズ. 75. 70-79 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 山根岳志, 吉田正道, 宮下尚: "レーザホログラフィーを用いた2層系二重拡散対流の可視化"化学工学論文集. 27. 278-281 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 山根岳志, 吉田正道, 宮下尚: "レーザホログラフィーを用いた2層系二重拡散対流の可視化"化学工学論文集. 28. 49-54 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 高田祐治, 山根岳志, 稲場昌子, 吉田正道, 宮下尚: "LIFおよびレーザホログラフィー法を併用した液相内濃度場計測法の開発"化学工学会第67年会研究発表講演要旨集. F204 (2003)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 山根岳志,高田祐治,金田哲生,吉田正道,宮下尚: "ホログラフィー・LIFによる2層系二重拡散対流の可視化"化学工学会第65回年会発表講演要旨集. II. C215 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 山根岳志,中島栄次,吉田正道,宮下尚: "レーザホログラフィーを用いた2層系二重拡散対流の可視化"第37回伝熱シンポジウム発表講演要旨集. II. H216 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 山根岳志,吉田正道,宮下尚: "レーザホログラフィーを用いた2層系二重拡散対流の可視化"化学工学論文集. 27・2. (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 山根岳志,吉田正道,宮下尚: "化学装置における種々の流体の流動状態に関する数値解析と可視化技術・化学工学シンポジウムシリーズ75"水平温度勾配による2層系二重拡散対流の可視化と数値解析. 10 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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