非定常火炎の四次元ＣＴ計測法の確立

• 研究課題/領域番号: 23560226
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 熱工学
• 研究機関: 名古屋工業大学
• 研究代表者: 石野 洋二郎 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30242902)
• 研究期間 (年度): 2011-04-28 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2014年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2011年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 燃焼 / CT計測 / 多次元計測 / 定量シュリーレン計測 / 乱流火炎 / 輝度分布 / 密度分布 / 三次元CT計測 / コンピュータートモグラフィー / シュリーレン法 / 三次元計測 / ３Dプリンター / 時系列計測 / CT（コンピュータートモグラフィー）

研究成果の概要

本研究の目的は，最先端の「高速ノンスキャニング多次元CT計測システム」を構築し，乱流燃焼現象の解明技術を飛躍的に前進させることである．
初年度は，「火炎輝度・時系列・三次元CT計測」の開発を実施した．１台の高速度ビデオカメラと多数（２６枚）の平面ミラーが立体的に配置されるマルチミラー撮影システムから成る，四次元CT計測システムを製作し，１ｍｓ毎の時系列三次元輝度分布が獲得された．2年目以降は，より高速の実用乱流火炎への適用のために，「20方向・マルチシュリーレンカメラ」を製作し，高速火炎の瞬間密度分布の再構成に成功した．

研究成果

• [雑誌論文] 3D-CT Measurement of Instantaneous Density Distributions of High-Speed Premixed Turbulent Burner Flames with a Multi-Directional Schlieren Camera (Effects of Flow Velocity on 3D Flame Front Shape) (2015)
  • 著者名/発表者名: Yojiro Ishino, Naoki Hayashi, Ili Fatimah Bt Abd Razak, Yu Saiki
  • 雑誌名: Thermal and Fluids Engineering Summer Conference 巻: 1 ページ: 1-11
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 3D-CT(Computer Tomography) Measurement of an Instantaneous Density Distribution of Turbulent Flames with a Multi-directional Quantitative Schlieren Camera (Reconstructions of High-speed Premixed Burner Flames with Different Flow Velocities) (2015)
  • 著者名/発表者名: Yojiro Ishino, Naoki Hayashi, Ili Fatimah Bt Abd Razak, Takahiro Kato, Yudai Kurimoto, Yu Saiki
  • 雑誌名: Flow, Turbulence and Combustion 巻: 1 ページ: 1-6
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 3D-CT Measurement of an Instantaneous Density Distribution of a Turbulent Premixed Flame with a Multi-Directional Quantitative Schlieren Camera (2014)
  • 著者名/発表者名: Yojiro Ishino, Takahiro Kato, Yudai Kurimoto, Yu Saiki
  • 雑誌名: Proceedings of 10th International ERCOFTAC Symposium on Engineering Turbulence Modelling and Measurements 巻: 1 ページ: 1-6
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 3D-CT Measurement of Premixed Flames Using a Multi-Directional Quantitative Schlieren Optical System (Solo-Measurement of Density and Combined-Measurement of Density and Light-Emission distributions) (2013)
  • 著者名/発表者名: Yojiro ISHINO, Kenta HORIMOTO, Takahiro KATO, Shoma ISHIGURO, Yu SAIKI
  • 雑誌名: Procedia Engineering 巻: 67 ページ: 303-316
  • 査読あり
• [学会発表] 先端熱流体計測の計算との連携を含む新展開（三次元CT計測と３Dプリンティング） (2015)
  • 著者名/発表者名: 石野洋二郎
  • 学会等名: 2015年度日本機械学会年次大会ワークショップ
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2015-09-14 – 2015-09-16
• [学会発表] 3D-CT MEASUREMENT OF INSTANTANEOUS DENSITY DISTRIBUTIONS OF HIGH-SPEED PREMIXED TURBULENT BURNER FLAMES WITH A MULTI-DIRECTIONAL SCHLIEREN CAMERA (EFFECTS OF FLOW VELOCITY ON 3D FLAME FRONT SHAPE) (2015)
  • 著者名/発表者名: Yojiro Ishino, Naoki Hayashi, Ili Fatimah Bt Abd Razak, Yu Saiki
  • 学会等名: Thermal and Fluids Engineering Summer Conference
  • 発表場所: New York, USA
  • 年月日: 2015-08-09 – 2015-08-12
• [学会発表] 20方向マルチ・シュリーレンカメラによる高速乱流バーナー火炎の瞬間三次元密度分布の三次元CT計測（噴出速度による火炎形状の変化） (2015)
  • 著者名/発表者名: Abd Razak Ili Fatimah，林 直樹，齋木 悠，石野 洋二郎
  • 学会等名: 日本機械学会 東海支部 第64期総会・講演会
  • 発表場所: 愛知，中部大学
  • 年月日: 2015-03-13 – 2015-03-14
• [学会発表] 20方向マルチ・シュリーレンカメラによる高速乱流バーナー火炎の瞬間三次元密度分布の三次元CT計測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 林 直樹，Ili Fatimah ABD RAZAK，齋木 悠，石野 洋二郎
  • 学会等名: 第５２回燃焼シンポジウム
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2014-12-03 – 2014-12-05
• [学会発表] 非定常予混合火炎の瞬間三次元密度分布の計測（多方向シュリーレン三次元CT法による高速乱流バーナー火炎の計測） (2014)
  • 著者名/発表者名: Abd Razak Ili Fatimah，林 直樹，齋木 悠，石野 洋二郎
  • 学会等名: 日本機械学会熱工学コンファレンス２０１４
  • 発表場所: 東京 芝浦工業大学
  • 年月日: 2014-11-08 – 2014-11-09
• [学会発表] 3D-CT Measurement of an Instantaneous Density Distribution of a Turbulent Premixed Flame with a Multi-Directional Quantitative Schlieren Camera (2014)
  • 著者名/発表者名: Yojiro Ishino, Takahiro Kato, Yudai Kurimoto, Yu Saiki
  • 学会等名: 10th International ERCOFTAC Symposium on Engineering Turbulence Modelling and Measurements
  • 発表場所: Spain
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [学会発表] 多方向シュリーレン三次元CT法による非定常予混合火炎の瞬間三次元密度分布の獲得（高速乱流バーナー火炎の計測） (2014)
  • 著者名/発表者名: 石野 洋二郎，加藤 貴裕，栗本 雄大，齋木 悠，近藤 靖幸，林 直樹
  • 学会等名: 日本機械学会2014年度年次大会
  • 発表場所: 東京，東京電機大学
  • 年月日: 2014-09-08 – 2014-09-10
• [学会発表] 高速乱流バーナー火炎の瞬間三次元密度分布の多方向シュリーレン三次元CT計測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 石野 洋二郎，加藤 貴裕，栗本 雄大，齋木 悠，近藤 靖幸，林 直樹
  • 学会等名: 第51回日本伝熱シンポジウム
  • 発表場所: 浜松市，アクトシティー浜松コングレスセンター
  • 年月日: 2014-05-21 – 2014-05-23
• [学会発表] 多方向定量シュリーレン三次元CT法による乱流予混合火炎の瞬間三次元密度分布の計測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 栗本雄大，加藤貴裕，齋木悠，石野洋二郎
  • 学会等名: 日本機械学会東海支部 第63期総会・講演会
  • 発表場所: 大同大学
• [学会発表] 高速乱流バーナー火炎の瞬間三次元密度分布の多方向シュリーレン三次元CT計測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 石野洋二郎，加藤貴裕，栗本雄大，齋木悠，近藤靖幸，林直樹
  • 学会等名: 第５１回日本伝熱シンポジウム
  • 発表場所: 浜松
• [学会発表] 多方向シュリーレン三次元CT法による非定常予混合火炎の瞬間三次元密度分布の獲得（高速乱流バーナー火炎の計測） (2014)
  • 著者名/発表者名: 石野洋二郎，加藤貴裕，栗本雄大，齋木悠，近藤靖幸，林直樹
  • 学会等名: 日本機械学会年次大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 3D-CT Measurement of an Instantaneous Density Distribution of a Turbulent Premixed Flame with a Multi-Directional Quantitative Schlieren Camera (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Ishino, T. Kato, Y. Kurimoto and Y. Saiki
  • 学会等名: 10th International ERCOFTAC Symposium on Engineering Turbulence Modelling and Measurements(ETMM10)
  • 発表場所: Don Carlos Resort, Marbella, Spain
• [学会発表] Multi-Directional Quantitative Schlieren Observations for 3D-CT Reconstruction of Three-Dimensional Density Distribution of Steady Non-axisymmetric Premixed Flame (2013)
  • 著者名/発表者名: Yojiro Ishino, Kenta Horimoto, Takahiro Kato, Shoma Ishiguro, Yu Saiki
  • 学会等名: 9th Asia-Pacific Conference on Combustion
  • 発表場所: Gyeongju, Korea
• [学会発表] 3D-CT Measurement of Three-Dimensional Density Distribution of Premixed Flames Using a Multi-Directional Quantitative-Schlieren Optical System (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Ishino, K. Horimoto, T. Kato, S. Ishiguro, and Y. Saiki
  • 学会等名: 7th Asian-Pacific Conference on Aerospace Technology and Science
  • 発表場所: Taiwan
• [学会発表] 多方向定量シュリーレン三次元ＣＴ法による非軸対称予混合火炎の三次元密度分布と三次元輝度分布の三次元再構成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤 貴裕，堀本 健太，石黒 勝麻，齋木 悠，石野 洋二郎
  • 学会等名: 第４１回 可視化情報シンポジウム
  • 発表場所: 東京，工学院大学
• [学会発表] 非軸対称予混合火炎の三次元密度分布と三次元輝度分布の三次元CT計測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤 貴裕，堀本 健太，石黒 勝麻，齋木 悠，石野 洋二郎
  • 学会等名: 日本機械学会2013年度年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
• [学会発表] 多方向定量シュリーレン三次元ＣＴ法を用いた予混合火炎の三次元密度分布の計測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤 貴裕，栗本 雄大，齋木 悠，石野 洋二郎
  • 学会等名: 第51回燃焼シンポジウム
  • 発表場所: 東京大田区
• [学会発表] 3Dプリンターと3D-CT計測法による予混合火炎の瞬間形状の3D立体造形 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石野 洋二郎，加藤 貴裕，栗本 雄大，齋木 悠
  • 学会等名: 第51回燃焼シンポジウム
  • 発表場所: 東京大田区
• [学会発表] 定量シュリーレン多方向同時撮影による予混合火炎の三次元密度分布の三次元ＣＴ計測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石黒勝麻，堀本健太，加藤貴裕，齋木悠，石野洋二郎
  • 学会等名: 日本機械学会東海支部第62回総会・講演会
  • 発表場所: 津市，三重県
• [学会発表] 3D-CT Measurement of Three-Dimensional Density Distribution of Premixed Flames Using a Multi-Directional Quantitative-Schlieren Optical System (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Ishino, K. Horimoto, T. Kato, S. Ishiguro, and Y. Saiki
  • 学会等名: Proceedings of 2013 Asian-Pacific Conference on Aerospace Technology and Science
  • 発表場所: Taiwan
• [学会発表] マルチミラー光学系を用いた乱流予混合火炎の時系列三次元CT計測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 溝上太裕，大北雄哉，齋木悠，石野洋二郎
  • 学会等名: 日本機械学会 東海支部 第６１期総会・講演会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 4D-CT Measurement of a Turbulent Premixed Flame by Simultaneous Multi-Directional High-Speed Photography with Multi-Mirror Optical Capture System (2011)
  • 著者名/発表者名: Yojiro Ishino, Yuya Okita, Yu Saiki, Tahiro Mizokami
  • 学会等名: International Symposium on EcoTopia Science’11
  • 発表場所: Nagoya，Japan