| 研究課題/領域番号 |
21K14077
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 中央大学 (2023)
青山学院大学 (2021-2022) |
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研究代表者 |
石井 慶子 中央大学, 理工学部, 准教授 (80803527)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 流れの可視化 / 熱工学 / 光学計測 / 流体工学 / 温度速度同時計測 / 温度場計測 / 複雑流体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
エネルギー機器の内部液の温度速度場を正しく理解することは，機器の高効率化のために重要である．しかし，微小領域の温度速度場を同時に計測する技術は確立できていない．そこで，本研究では高輝度な感温微小粒子を合成し，微小領域に適応可能な3次元温度速度同時計測手法の開発を行う．最終的に，粒子にあらゆる物質を封入できる特性を利用して，不透明液の流動様相の解明への適応を目指す．
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| 研究成果の概要 |
本研究では、エネルギー機器内の流体の温度速度場を正確に計測する技術の確立を目的としている。高輝度感温微小粒子の合成及びこれを用いた3次元温度速度同時計測手法を開発した。初期段階では、非定常場及び混相場で使用可能な二色蛍光粒子の合成を行い、温度変化に応じた発光スペクトルの強度変化を利用して測定を行った。昨年度、RGBカメラを用いた発光強度分布の計測から、非定常場での同時計測の可能性を示した。最終年度は、実測試験により1℃当たり1％の温度感度を持つことを確認し、場所に応じた校正を実施した。この研究成果は、不透明流体や複雑な流れの分析に応用可能であり、工学分野での広範な利用が期待される。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、エネルギー機器内の流体の温度速度場を精密に計測する新技術を開発し、エネルギー効率の向上に貢献する。高輝度感温微小粒子を用いた三次元同時計測手法により、不透明流体や複雑な流れの解析が可能となる。この技術はエネルギー消費削減及び環境負荷低減に寄与し、工学分野での広範な応用が期待される。これにより、学術的及び社会的意義が極めて高い。
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