| 研究課題/領域番号 |
19H02063
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分19010:流体工学関連
|
|---|
| 研究機関 | 東京農工大学 |
|---|
研究代表者 |
亀田 正治 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70262243)
|
|---|
| 研究分担者 |
天尾 豊 大阪市立大学, 人工光合成研究センター, 教授 (80300961)
中北 和之 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 航空技術部門, 主幹研究開発員 (50358595)
伊藤 輝将 東京農工大学, 学内共同利用施設等, 特任准教授 (60783371)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
|
| 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)
2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2020年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
|
|---|
| キーワード | 流体工学 / 航空宇宙工学 / 流体計測 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
自動車，航空宇宙，エネルギー産業への応用を念頭におき，回転体，変形をともなう物体表面や，圧縮機，エンジン等にみられる高温高圧状態にある気流の圧力・温度計測法を開発する．感圧・感温塗料（PSP・TSP）と，超短パルス光源を主体とするコヒーレント反ストークスラマン散乱（CARS）分光法を活用し，現状の限界をはるかに上回る測定を実用的な方法論で実現する．本測定法の開発成功により，輸送機械，エネルギー機械の環境負荷低減技術の進展に寄与することを目指す．
|
| 研究成果の概要 |
感圧・感温塗料（PSP・TSP）と，超短パルス光源を主体とするコヒーレント反ストークスラマン散乱（CARS）分光法を活用した非定常圧力・温度場測定法を開発した．具体的には，数気圧，250℃の環境に使用可能な新しいPSP，物体表面圧力・変形量同時計測のためのランダムドットPSP，より簡易なCARS光学系セットアップを可能とする光学フィルタによる狭帯域パルス光生成法を開発した．これらを用いて，高速回転する圧縮機インペラ表面の圧力・温度同時取得，遷音速航空機翼に見られるフラッターにともなう物体表面圧力，変形量同時取得，気体温度同定に必要十分な狭帯域パルス光を得ることに成功した．
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
機械・航空工学では，実機の運転条件の制約となる非定常現象が多い．ここでは，200,000rpmで回転する圧縮機インペラ，遷音速気流中で変形する翼，2000 K, 70気圧に達する内燃機関ような，実用的にも重要であるにもかかわらず，従来の方法では取得ができなかった対象の圧力，温度場測定を実現した．計測データとCFDなどの大規模数値解析との組み合わせにより，現象の適切なモデリングや望ましくない非定常現象を回避する設計方法の指針が得られる．
|
