| 研究課題/領域番号 |
12555051
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| 研究機関 | 東京理科大学 |
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研究代表者 |
本阿弥 眞治 東京理科大学, 工学部, 教授 (30089312)
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| 研究分担者 |
長田 光彦 株式会社山武, 制御機器事業部, マネージャー
上運天 昭司 株式会社山武, 研究開発本部, 主任研究員
山本 誠 東京理科大学, 工学部, 助教授 (20230584)
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| キーワード | マイクロ風洞 / マイクロセンサ / マイクロ粒子画像流速計 / 低レイノルズ数流れ / 数値計算 |
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| 研究概要 |
マイクロセンサの静特性を検討する場合、センサと流れ場は二次元定常問題として、簡単化された解析により求め、三次元効果は検定で補正する方法が従来用いられている。そのためセンサ周りの三次元流動機構、ならびに熱伝導と対流熱伝達を考慮した検討は非常に少ない。その理由は、センサ周りの熱流動場を直接計測するセンサが存在しないためである。このような問題に解決の糸口を見出すことを目的として、平成12年度、マイクロセンサが設置されたマイクロセンシング風洞内にノズルを装着し、風洞の光学アクセスの精度を向上するための高品位ガラスを取り付け、風洞を整備した。次に、ダブルパルスヤグレザーを光源とするPIV(粒子画像流速計)システムにおいて、長焦点ズームレンズ(購入設備備品)をデジタルカメラに装着し、マイクロPIVシステムを構築した。そして、直径3mmの円柱ならびに1mmx3mmの角柱周りの二次元流れ場における拡大画像を撮影し、データレコーダ(購入設備備品)に記録し、濃度相関法により速度ベクトルを求め、マイクロPIVシステムの精度を検証した。さらに、低レイノルズ数領域におけるマイクロセンサの静特性を検討するため、壁面マイクロセンサの検定実験を実施した。その際、研究分担者の上運天ならびに長田は、センサの増幅回路の提案と高流速ならびに低流速用センサを製作・提供し、マイクロデバイスのヒーターならびにセンサの最適位置の検討を行った。
研究分担者の山本は、2次元熱伝導問題を含む熱流動場の数値解析スキームを開発し、さらに三次元熱流動場の数値計算手法に発展させる準備をした。併せて、熱源周りの境界条件に検討を加え、対流熱伝達二次元問題に関する数値計算手法を実験結果により検証し、計算手法の改善に努め、平成13年度に本格化する数値計算法の基本システムを構築した。
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