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超音波を利用した高精度環境流動場計測システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 13555045
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 流体工学
研究機関東京工業大学

研究代表者

有冨 正憲  東京工業大学, 原子炉工学研究所, 教授 (60101002)

研究分担者 中田 正明  ジャパンプローブ(株), 主任研究員
小池 義和  芝浦工業大学, 工学部二部, 助教授 (30251672)
木倉 宏成  東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助手 (00302985)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
13,700千円 (直接経費: 13,700千円)
2003年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2002年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2001年度: 9,500千円 (直接経費: 9,500千円)
キーワード流体力学 / 河川工学 / UVP / 超音波 / GPS / ドップラー効果 / フローマッピング / 流れ場モニタリング / 河川 / 超音波パルスのドツプラ効果 / 超音波パルスのドップラ効果
研究概要

超音波パルスのドップラ効果を利用した気泡流の瞬時流速分布を計測するシステムを,土砂が混入している河川水等の環境流動計測システムに発展させ,河川や汚染水の浄化設備の高度化に資することを目的とし,以下の研究課題に取り組み,超音波流速分布計測法とRTK-GPSを用いた位置計測法を融合させることで,少数のセンサーによる河川の2次元フローマッピングシステムを構築し,小規模な河川の流速計測を行い,河川水の超音波計測の可能性と,超音波流速分布流測計の実用場への適用性を調べた結果以下の成果を得た.
1.音圧分布を算出するための専用ソフトウエア開発に成功し,瞬時に生データの描画や計測窓の決定,さらに音圧値の算出と保存を行うことができる音圧分布計測システムを構築した.
2.超音波流速分布計測法を流量計測に適用するにあたり,配管材質に金属配管を用いて未発達流の流量計測を行い,その計測精度を検証した.さらに,超音波気泡発泡装置との同時計測に加え,従来から使用しているナイロン粒子との計測精度比較を行った.
3.大口径配管内計測と混相流計測をテーマにした流動場を用いて,本計測技術を適用した応用計測を行う基礎研究を行った.対象にした流れ場は下水処理場の直径1100mmの大口径金属配管である.
4.高精度広域流動計測技術の基盤整備を目的とし,開水路流量計測システムの整備,およびRTK-GPSを用いた広域流動計測システムの整備,さらにそれらの実用場への応用を実施した.

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (19件)

  • [文献書誌] S.Wada, G.Yamanaka, T.Taishi, H.Kikura, M.Aritomi: "Study on the Application of UVP to a River Flow"Proc.of 3rd international Symposium on Environmental Hydraulics. (CD-ROM). 1-6 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Takeda, H.Kikura: "Flow Mapping of the Mercury Flow"Experiments in Fluids. 32-2. 161-169 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Wada, H.Kikura, M.Aritomi: "Environmental Flow Mapping using Ultrasonic Doppler Method"7th International Symposium on Fluid Control, Measurement and Visualization(FLUCOME'03), Sorrento, Italy. (CD-ROM). PaperNo.ID-85 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Koike, H.Kikura, S.Wada, T.Taishi, M.Aritomi, M.Mori: "The Optimum Distribution of Cavitation Bubbles for a flow rate measurement using Ultrasonic Doppler Method"2003 IEEE International Ultrasonic Symposium, Hawaii, USA. (CD-ROM). PaperNo.P1N-2 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 和田守弘, 木倉宏成, 有冨正憲, 森治嗣: "超音波流速分布計測法を用いた河川流動計測"河川技術に関するシンポジウム,東京. 9. 179-182 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Wada, G.Yamanaka, T.Taishi, H.Kikura, M.Aritomi: "Study on the Application of UVP to a River Flow"Proc. of 3rd International Symposium on Environmental Hydraulics. (CD-ROM). 1-6 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Takeda, H.Kikura: "Flow Mapping of the Mercury Flow"Experiments in Fluids. 32-2. 161-169 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Wada, H.Kikura.M.Aritomi: "Environmental Flow Mapping using Ultrasonic Doppler Method"7th International Symposium on Fluid Control, Measurement and Visualization(FLUCOME'03), Sorrento, Italy. (CD-ROM). Paper No.ID-85 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Koike, H.Kikura, S.Wada, T.Taishi, M.Aritomi, M.Mori: "The Optimum Distribution of Cavitation Bubbles for a flow rate measurement using Ultrasonic Doppler Method"2003 IEEE International Ultrasonic Symposium, Hawaii, USA. (CD-ROM). Paper No.PIN-2 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Wada, H.Kikura, M.Aritomi, M.Mori: "River Flow Measurement using Ultrasonic Doppler Method"Advances in River Engineering. 9. 179-182 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.WADA, H.KIKURA, M.ARITOMI: "Environmental Flow Mapping using Ultrasonic Doppler Method"7th International Symposium on Fluid Control, Measurement and Visualization(FLUCOME'03), Sorrento, Italy. (CD-ROM). ID-85 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.KOIKE, H.KIKURA, S.WADA, T.TAISHI, M.ARITOMI, M.MORI: "The Optimum Distribution of Cavitation Bubbles for a flow rate measurement using Ultrasonic Doppler Method"2003 IEEE International Ultrasonic Symposium, Hawaii, USA. (CD-ROM). P1N-2 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 和田守弘, 木倉宏成, 有冨正憲, 森治嗣: "超音波流速分布計測法を用いた河川流動計測"河川技術に関するシンポジウム,東京. 19. 179-182 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 和田守弘, 木倉宏成, 有冨正憲, 武田靖, 森 治嗣: "超音波ドップラ流速分布測定法を用いた複測定線流量計測法"第81期日本機械学会流体工学部門講演会講演概要集,大阪. 32 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 和田守弘, 木倉宏成, 有冨正憲, 森治嗣: "超音波ドップラ法を用いた環境流動場計測"日本流体力学会年会2002講演論文集. 490-491 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yasushi TAKEDA, Hiroshige KIKURA: "Flow Mapping of the Mercury Flow"Experiments in Fluids. 32・2. 161-169 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 小池義和, 大司毅, 木倉宏成, 有冨正憲, 森治嗣: "超音波キャビテーション気泡をトレーサーとした配管内の超音波ドップラー流量計測"日本音響学会2002年秋季研究発表会講演論文集. 1083-1084 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 和田守弘, 山中玄太郎, 大司毅志, 木倉宏成, 有冨正憲: "UVPの河川への適用に関する研究"日本流体力学会年会2001講演論文集. 63-64 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Wada, S., Yamanaka, G, Taishi, Kikura, H., Aritomi, M.: "Study on the Application of UVP to a River Flow"Proc. of 3rd International Symposium on Environmental Hydraulics. 1-6 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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