| 研究課題/領域番号 |
17H03177
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 |
流体工学
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
染矢 聡 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 研究グループ付 (00357336)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2019年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2017年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
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| キーワード | 流体計測 / 可視化 / 温度 / 蛍光体 / 燐光 / 速度 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，1000℃の高温ガスの温度と速度の分布を同時に可視化計測する技術を開発した． 500℃～1000℃の温度範囲で任意の気体に適用可能とするため二色燐光法とPIVを組み合わせた温度速度同時可視化を実現した．一般的なPIV法同様に蛍光体粒子を僅かな時間間隔で二回励起，撮像して粒子移動量から速度を求め，各励起直後の燐光スペクトルの二つの波長帯の強度比から温度を求めることにより，温度速度を同時に可視化計測した．蛍光体粒子の光学特性を1500℃までの範囲で評価するとともに二波長分光ユニットの最適化を行い，時間分解能6μsで壁面衝突噴流の温度速度の同時計測を行った．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまで気体の温度分布を測定する技術が無かったが，近年，燐光粒子をトレーサーとして利用する方法でこれが実現されつつある．一方，熱利用の高効率化，排熱・未利用熱の活用のため，更には燃焼効率向上のためには高温条件でこれを実現することが重要である．今回1000Kまで測定可能となったことで，学術的には高温ガス温度分布を可視化すること自体の新しさに加えて，燃焼前のガス温度分布が結果に与える影響などの現象解明に資することができる．また，社会的にはデータサーバーや工場内の熱源の廃熱を低動力で換気したり，熱を回収するなどエネルギー利用の総合効率向上に資することができる．
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