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適応応答補償による熱流体センサ動特性の飛躍的改善と可視化計測への展開

研究課題

研究課題/領域番号 16K06117
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 熱工学
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

田川 正人  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80163335)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード熱流体計測 / 可視化計測 / 温度センサ / 熱電対 / 熱線流速計 / 画像計測 / 温度分布 / 速度分布 / 温度場 / 速度場 / 時定数 / 熱工学 / 流体工学 / 画像
研究成果の概要

物体表面の温度分布がサーモグラフィで容易に可視化できるのに対して,流体の温度分布や速度分布を簡便に可視化計測できる方法はないのが現状である.本研究では,各種熱流体機器で発生する気流の温度や速度の分布を簡便・安全かつ定量的に可視化できる計測法を開発した.基礎となる熱流体計測技術は,本研究者らが長年にわたり取り組んできた細線温度センサと熱線流速計およびそれらのディジタル信号処理法である.これらの技術に「プローブ空間位置の画像計測」を融合することにより,気流の温度や速度の2次元分布を測定対象の画像上に重ねて提示できる簡便で信頼性の高い可視化計測法を実現し,その有効性を実験的に検証した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

気流の速度や温度の分布をその場で簡単に可視化できれば,熱流体が関与する機器の開発設計や性能評価に役立つだけでなく,機器の設置や設定等の様々な場面で有用な情報を得ることができる.熱電対,抵抗線,サーミスタ等の温度センサや熱線流速計は接触法ではあるが,散乱粒子や蛍光物質等を流体中に導入する必要がなく,安全かつ簡便に計測できる点で優れている.このようなことが背景にあり,レーザ応用計測などの高価で複雑なシステムによらずに熱流動を簡便に可視化できる計測法を実現することは,熱流体機器の研究開発のスピードを高めるだけでなく,点検や整備などの日常業務の効率向上と負荷軽減にも大きく寄与する期待される.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 学会発表 (14件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] マイクロ風向風速センサによる乱流境界層における2成分乱流計測2018

    • 著者名/発表者名
      小川 美沙,吉田 峻,保浦 知也,田川 正人
    • 学会等名
      日本機械学会 2018年度年次大会,2018年9月9日~9月12日,関西大学
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 流体速度場スキャナによる乱流噴流の可視化計測2018

    • 著者名/発表者名
      岩田 みゆう,杉山 周平,保浦 知也,服部 博文,田川 正人
    • 学会等名
      日本機械学会 2018年度年次大会,2018年9月9日~9月12日,関西大学
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] サブミクロン冷線による乱流温度変動の高精計測関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      成井 礼,保浦 知也,田川 正人
    • 学会等名
      日本機械学会熱工学コンファレンス 2018,2018年10月20日~10月21日,富山大学
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 流体温度場スキャナによる加熱噴流の空間温度分布のリアルタイム計測;熱工学コレクション20182018

    • 著者名/発表者名
      浅岡 諭史, 保浦 知也, 田川 正人
    • 学会等名
      日本機械学会熱工学コンファレンス 2018,2018年10月20日~10月21日,富山大学
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 流体スキャナによる非等温気流の速度と温度の可視化計測2018

    • 著者名/発表者名
      保浦知也,杉山周平,田川正人
    • 学会等名
      日本機械学会東海支部第67期総会講演会,3/13-3/14,名古屋(名古屋大学)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 流体速度場スキャナによる時間平均速度分布の高精度測定2018

    • 著者名/発表者名
      岩田みゆう,杉山周平,保浦知也,田川正人
    • 学会等名
      TOKAI ENGINEERING COMPLEX 2018 (TEC18), 3/12,名古屋(名古屋大学)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 細線温度センサにおけるプロング時定数の実験的評価2017

    • 著者名/発表者名
      白井大地・保浦知也・田川正人
    • 学会等名
      日本機械学会 東海支部 第66期総会・講演会
    • 発表場所
      静岡大学 浜松キャンパス
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロ風向風速センサによる2成分乱流速度測定2017

    • 著者名/発表者名
      吉田峻, 保浦知也, 田川正人
    • 学会等名
      第15回日本流体力学会中部支部講演会,12/1,名古屋(名古屋工業大学)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 微気象観測のための超小型風向風速センサの開発2017

    • 著者名/発表者名
      丹羽幸佑, 保浦知也, 田川正人
    • 学会等名
      日本気象学会中部支部研究会,11/27-11/28,岐阜(岐阜大学)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 流体速度場スキャナによる気流速度分布の可視化計測2017

    • 著者名/発表者名
      杉山周平, 保浦知也, 田川正人
    • 学会等名
      日本機械学会2017年度年次大会, 9/3-9/6,埼玉(埼玉大学)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 細線温度センサにおけるプロング時定数の実験的評価と応答補償2017

    • 著者名/発表者名
      保浦知也, 白井大地, 田川正人
    • 学会等名
      第54回日本伝熱シンポジウム, 5/24-5/26,さいたま
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 流体温度場スキャナの実用化に向けた課題と改善2017

    • 著者名/発表者名
      白井大地, 保浦知也, 田川正人
    • 学会等名
      日本伝熱学会東海支部講演会,12/16, 名古屋(名古屋工業大学)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] A Visualization Technique for Two-Dimensional Velocity Profiles using Newly-Developed Fluid Velocity-Field Scanner2017

    • 著者名/発表者名
      T Houra and M. Tagawa
    • 学会等名
      Proceedings of the 11th Pacific Symposium on Flow Visualization and Image Processing, 1-3 December 2017, Kumamoto, JAPAN
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement Of The Fluid Temperature Scanner For Practical Use2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Houra, Hiroki Tomita and Masato Tagawa
    • 学会等名
      Proceedings of the 4th International Forum on Heat Transfer
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      2016-11-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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