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モデルベ-スト知能流量計の開発

研究課題

研究課題/領域番号 62850040
研究種目

試験研究

配分区分補助金
研究分野 機械力学・制御工学
研究機関東北大学

研究代表者

箱守 京次郎  東北大学, 工学部, 教授 (20005242)

研究分担者 小川 胖  オーバル機器工業株式会社, 研究所, 取締役研究本部長
井澤 義明  東北大学, 工学部, 助手 (00143016)
吉井 和夫  東北大学, 工学部, 助手 (70108463)
内山 勝  東北大学, 工学部, 助教授 (30125504)
山本 宏  オーバル機器工業, 技術本部, 理事
研究期間 (年度) 1987 – 1989
研究課題ステータス 完了 (1989年度)
配分額 *注記
6,000千円 (直接経費: 6,000千円)
1989年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1988年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
1987年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
キーワード非定常流れ計測 / 知能流量計 / モデルベ-スト計測 / 流速プロフィル / ビ-ム走査LDV / 電磁流量計 / 乱流管路モデル / 偏流誤差補償 / モデルベースト計測 / ビーム走査レーザ流速計 / 渦粘性係数
研究概要

1.層流・乱流両域にわたる管内非定常流の基準瞬時流量計の実現を目的として、高精度・高帯域の走査LDV検出部付モデルベ-スト標準知能流量計を開発、完成させた。
(1)計測点のランダムアクセス機能をもつビ-ム走査レ-ザ流速計に周波数シフト機構を付加して流量計の検出部を構成するとともに、その検出信号から、科研費研究60550167の成果に基づく流速プロフィルおよび瞬時流量を推定する構造化された知能ソフトウェアシステムを構築して、管内非定常層流に対する標準知能流量計を開発した。
(2)検出部を改良し乱流も含む広い範囲の検出を可能とし、モデルベ-スト計測に適する乱流管路モデルを開発して、本流量計の適用範囲を乱流域へ拡張することに成功した。すなわち、速度分布の指数法則と混合距離モデルから、未知の時間変動パラメタを含む渦粘性計数の近似式を求め、同パラメタを含む管路モデルを導き、非定常層流・乱流両域にわたる流速分布および流量の統一的推定手法を確立したもので、同時に非定常乱流の渦粘性係数分布の推定計測手法を提案した。
(3)高精度検証用の管内非定常乱流の数値シミュレ-タを開発し、多様な軸対称流れパタ-ンに対する計測実験を重ねて、標準知能流量計の精度・信頼性を検証した。
2.一方、工業用流量計の適用状況の調査・検討結果を基に、実用設置流路条件下での非軸対称流に起因する指示誤差(偏流誤差)に着目し、偏流分布を推定して同誤差を自動修正するモデルベ-スト工業用知能流量計を提案した。電磁流量計検出部をもつシステムを試作し、標準知能流量計を基準として開発研究中であるが、完成には至らなかった。
大学院学生劉凡、粟春晨が研究参加し、学部学生日浅真二、矢島靖、渡邊正俊、技官稲村清らの協力を得た。

報告書

(3件)
  • 1989 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1988 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (24件)

  • [文献書誌] Fan Liuほか2名: "Estimation of Unsteady Flow Velocity Profile in a Pipe Close to the Entrance." Proc.of the 2nd Int.Symp.on Fluid Control,Measurenent,Mechanics and Flow Visualization,Sheffield. 530-534 (1988)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Chunchen Suほか2名: "Model-based Measurement of Unsteady Turbulent Flow in a Pipe" Proc.of the Int.Conf.on Advanced Mechatronics,JSME,Tokyo.839-844 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 粟春晨ほか2名: "管内の非定常な層流と乱流の速度分布の推定" 計測自動制御学会論文集. 26-5. (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 粟春晨ほか2名: "管内非定常乱流の渦粘性係数の推定" 計測自動制御学会論文集. 26-5. (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 粟春晨ほか2名: "円管内非定常流速分布の統一的線形推定アルゴリズム" 計測自動制御学会論文集. 24-8. 787-793 (1988)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 劉凡ほか2名: "円管助走区間内非定常流速プロフィルの非線形推定アルゴリズム" 計測自動制御学会論文集. 24-10. 1010-1015 (1988)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fan Liu, et. al.: "Estimation of Unsteady Flow Velocity Profile in a Pipe Close to the Entrance." Proc. of the 2nd Int. Symp. on Fluid Control, Measurement, Mechanics & Visualization (FLUCOME'88), Sheffield, 530-534, 1988.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Chunchen Su, et. al.: "Model-based Measurement of Unsteady Turbulent Flow in a Pipe." Proc. of the Int. Conf. on Advanced Mechatronics (ICAM'89), Tokyo, 839-844, 1889.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Chunchen Su, et. al.: "Estimation of Velocity Profiles for both laminar and Turbulent Unsteady Flows in Pipes." Trans. of the Society of Instrument & Control Engineers., 26-5, 1990.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Chunchen Su, et. al.: "Estimation of Eddy Viscosity for Unsteady Turbulent Flow in Pipes." Trans. of the Society of Instrument & Control Engineers., 26-5, 1990.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Chunchen Su, et. al.: "A Unified Linear Algorithm for Estimation of Velocity Profile of Unsteady Flow in a Circular Pipe." Trans. of the Society of Instrument & Control Engineers., 24-8, 787-793, 1988.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fan Liu, et. al.: "A Nonlinear Algorithm for Estimation of Transient Flow Velocity Profile in the Entrance Region of a Circular Pipe." Trans. of the Society of Instrument & Control Engineers., 24-10, 1010-1015, 1988.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1989 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Chunchen Suほか2名: "Model-based Measurement of Unsteady Turbu lent Flow in a Pipe." Proc.of the International Conference on Advanced Mechatronics(JSME-ICAM'89),Tokyo.839-844 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 粟春晨ほか2名: "管内の非定常な層流と乱流の速度分布の推定" 計測自動制御学会論文集〔掲載予定〕. 26-5. (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 粟春晨ほか2名: "管内の非定常乱流の渦粘性係数の推定" 計測自動制御学会論文集〔掲載予定〕. 26-5. (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 粟春晨ほか2名: "乱流渦粘性係数の可同定性" 計測自動制御学会東北支部創立25周年記念学術講演会論文集. 17-18 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 粟春晨ほか2名: "乱流渦粘性係数推定アルゴリズムの漸近安定性" 計測自動制御学会東北支部創立25周年記念学術講演会論文集. 19-20 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 粟春晨ほか2名: "管内非定常乱流の渦粘性係数の推定実験" 第28回計測自動制御学会学術講演会予稿集. 117-118 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 粟春晨 他: 第27回計測自動制御学会学術講演会予稿集. 119-120 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 粟春晨 他: 第27回計測自動制御学会学術講演会予稿集. 121-122 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 粟春晨 他: 第31回自動制御連合講演会前刷. 569-572 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Chunchen Su;et al.: Int.Conference on Advanced Mechatronics,sponsored by JSME(ICAM'89). 1-6 (1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] Fan Liu;et al.: Proc.of the 2nd Int.Symp.on Fluid-Control,Measurement,Mechanics-and Flow Visualization(FLUCOME'88),Sheffield. 530-534 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 粟春晨 他: 計測自動制御学会論文集. 24. 787-793 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書

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公開日: 1987-04-01   更新日: 2016-04-21  

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