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構造化光の利用によるPSP計測法の高圧力分解能化

研究課題

研究課題/領域番号 18K18822
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分19:流体工学、熱工学およびその関連分野
研究機関早稲田大学

研究代表者

松田 佑  早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (20402513)

研究分担者 江上 泰広  愛知工業大学, 工学部, 教授 (80292283)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2018年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
キーワード感圧塗料 / 構造化光 / 流体計測
研究成果の概要

高い空間分解能で圧力分布計測が実施できる感圧塗料(PSP)計測法が注目を集めている.本研究ではPSP計測法による圧力計測の高精度化を実現することを目指した.本研究では,励起光に空間変調をもたせた構造化光を利用する.すなわち,構造化光に同期したPSP信号を効果的に抽出することで,計測の高精度化を目指した.また,PSP計測画像の位置合わせを簡易に実施するためにARマーカーを用いた手法を提案した.以上のような計測システムを開発し,実験室レベルでの衝突噴流試験を実施し,その有効性を確認した.合わせて近年注目度の高い,PSP計測画像から壁面せん断応力の算出を行う手法の検証も行った.

研究成果の学術的意義や社会的意義

鉄道・自動車車体表面での圧力分布の精密計測技術は,空気抵抗や空力騒音をはじめとした空力設計を行う上で非常に大きな貢献を果たす.そのため,高空間分解能で圧力の分布計測が可能なPSP計測法が大きな注目を集めている.しかし現在のPSP計測法では計測制度が不足しておりこれらの分野への適用は困難であった.本研究では,PSP計測法の高精度化を通じ,自動車や鉄道車両の車体形状,家電製品に用いられているファンをはじめとする広範な工業製品の空力設計に活用するための技術開発を行った.本研究によって一定の成果が得られ,今後も引き続き研究を精力的に実施することで,これらへの応用が実現できると期待できる.

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 感圧・感温複合センサーの開発2020

    • 著者名/発表者名
      松田佑
    • 雑誌名

      ターボ機械

      巻: 48(1) ページ: 13-19

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] PSP計測画像における位置合わせ手法の研究2019

    • 著者名/発表者名
      片山哲,松田佑
    • 学会等名
      第47回可視化情報シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] PSP計測における画像処理手法の提案2019

    • 著者名/発表者名
      片山哲,松田佑
    • 学会等名
      第15回学際領域における分子イメージングフォーラム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Extraction method for global skin-friction distribution from PSP measurement2019

    • 著者名/発表者名
      Yu Matsuda, Masato Ide, Hiroki Yamaguchi, Tomohide Niimi
    • 学会等名
      The 12th Pacific Symposium on Flow Visualization and Image Processing
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 蛍光・りん光分子を用いた熱流体可視化計測2019

    • 著者名/発表者名
      松田佑
    • 学会等名
      日本機械学会 IIP2019 情報・知能・精密機器部門講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] PSP計測画像における位置合わせ手法の提案2019

    • 著者名/発表者名
      片山哲,松田佑
    • 学会等名
      第14回学際領域における分子イメージングフォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 早稲田大学理工学術院創造理工学部総合機械工学科松田研究室

    • URL

      https://www.matsuda.mmech.waseda.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] 圧力計測システム及び圧力計測方法2020

    • 発明者名
      松田佑,片山哲
    • 権利者名
      松田佑,片山哲
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2023-01-30  

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