知的可視化情報処理技術による複雑系の乱流構造に関する研究

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13650189
• 研究機関: 鹿児島大学
• 研究代表者: 李 輝 鹿児島大学, 工学部, 助手 (00253906)
• キーワード: 知的可視化情報処理 / 離散ウェーブレット変換 / 乱流 / 渦 / 噴流 / 画像処理 / 多重解像度解析 / 流体計測

研究概要

流れの可視化技術とディジタル画像処理を駆使したPIVとLIF画像は流速の同時多点計測と全流れ場の解析を効率的に行う最新の流体計測手法として多方面で活用され始めている。それの普及と共に高精度の計測性能が求められている。PIVとLIF画像では瞬時の広域多点の速度情報と全流れ場の情報を得ることができる反面、時間分解能が低いことが問題になっている。空間-時間-周波数の3次元面から乱流構造と組織構造を解明するため、知的可視化情報処理技術を提案し、高時間分解能の画像解析法と画像流速計測技術を開発した。
本研究では、蛍光物質を噴流の流れ場に混入し、噴流の可視化実験を行った。YAGレーザーを用い、クロスコリレーションカメラにより噴流の断面におけるLIFとPIV流れ画像を同時に撮影した。
そして、知的可視化情報処理技術はPIV画像に応用し、標準PlV動画像に対してこの方法の信頼性と適用性を検討した。低時間分解能の離散化の画像から高時間分解能の連続の画像へ変換する。画像のフレーム数の増加による高時間分解能のPIV標準画像を生成する二とができた。今後、知的可視化情報処理を用いて高時間分解能の画像とPIVとLIF画像解析結果から物理現象の本質を抽出することが期待できる。

研究成果

• [文献書誌] Hui LI, H.Hu, T.Kobayashi, T.Saga, N.Taniguchi: "Application of Wavelet Vector Multiresolution Technique to stereoscopic PIV Measuremeants in a lobed jet"AIAA Journal. Vol.40, No.6. (2002)
• [文献書誌] Hui LI, H.Hu, T.Kobayashi, T.Saga, N.Taniguchi: "Visualization of Multi-scale Turbulent Structure in Lobed Mixing Jet Using Wavelets"Journal of Visualization. Vol.4, No.3. 231-238 (2001)
• [文献書誌] Hui LI, H.Hu, T.Kobayashi, T.Saga, N.Taniguchi: "Wavelet Multi-Resolution Analysis of Dual-plane Stereoscopic PIV Measurement Results in a Lobed Jet"Proceedings of The Fourth International Symposium on Particle Image Velocimetry. No.1067. 1-11 (2001)
• [文献書誌] Hui LI, Y.Zhou: "Eduction of Multi-Scale Turbulent Structures in the Near-Wake of a Cylinder Using Wavelet Multiresolution Technique"Experimental Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamics 2001, Edizioni ETS, PISA. Vol.3. 1909-1914 (2001)
• [文献書誌] 季輝, 武居昌宏, 斉藤兆古, 堀井清之: "PIVへの知的可視化画像処理の応用"可視化情報学会誌. Vol.21, Suppl.No.1. 207-210 (2001)
• [文献書誌] 李輝: "ウェーブレットによる乱流の多重スケール渦構造解析"日本機械学会2001年次大会講演資料集. Vol.VII, No.01-1. 408-409 (2001)