| 研究課題/領域番号 |
19K04171
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分19010:流体工学関連
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
森 英男 九州大学, 工学研究院, 准教授 (70362275)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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| キーワード | 感圧塗料 / 寿命法 / 感圧・感温複合塗料 / 感温塗料 / 圧力・温度場の同時計測 / 可視化計測 / ターボ機械 / 実験流体力学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
連続的な圧力分布画像の取得を可能とする感圧塗料による圧力場計測手法の誤差要因となる温度感度および照射光強度分布の不均一性の問題を解決するため，感温塗料による温度分布計測の併用，ならびに照射光強度分布の不均一性の影響が小さい発光寿命ベースの感圧・感温塗料の較正手法に基づく圧力・温度分布の同時計測手法を確立したうえで，これまで感圧塗料技術による圧力計測の適用が困難であった対象場へ本手法による圧力・温度分布の同時計測を適用した実験的流動場解析を実施する．
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| 研究成果の概要 |
本研究課題では，感圧塗料および感温塗料の複合技術である重ね塗り感圧・感温塗料(DL-PTSP)に対し，寿命法に基づく較正法を適用することにより，圧力と温度の同時イメージング計測手法として確立させるため，DL-PTSPの発光画像取得における最適かつ効率的なカメラのシャッターゲート設定の提案を行うとともに，感圧塗料層と感温塗料層を物理的に隔離する中間層について，両者の塗料層の計測感度を損なわない必要最小限の膜厚条件を明らかにし，層間の温度差低減による計測精度向上を実現した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の成果として実現した，重ね塗り感圧・感温塗料による圧力・温度同時イメージング計測手法は，複雑流動場を対象とした実験流体力学的解析に必要不可欠な計測技術であり，本計測技術を適用した高度な実験解析の実現により，民生用ターボ機械まわりなどに見られる複雑流動場において，剥離や渦構造が形成する不均一な圧力分布を可視化することが可能となる．その結果，特にゲージ圧の低い民生用ターボ機械において性能低下や騒音の発生源となり得る異常流動現象の解析を進め，性能向上に必要な知見を得ることが可能となる．
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