| 研究分担者 |
李 輝 山形大学, 工学部・機械工学科, 助教授 (00253906)
江崎 秀司 鹿児島工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (40185111)
田畑 隆英 鹿児島工業高等専門学校, 機械工学科, 助教授 (50290846)
岸田 一也 鹿児島工業高等専門学校, 電子制御工学科, 助教授 (10311119)
椎 保幸 鹿児島工業高等専門学校, 機械工学科, 助教授 (30270391)
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| 研究概要 |
昨年度の水噴流を用いた流れの可視化実験を以下に示す実験装置を用いて,本年度もこれを行った.出力0.5kWのポンプからの水は,長さ1000mm,直径300mmの集合胴で流れの脈動と乱れを抑制される.この集合胴には内径20mm,長さ1200mmの円管が接続され,これは中心軸に対して傾斜した切断面をもつ.さらにこの円管は,はす歯ギアシステムやパルスモーターからなるコンピュータ制御の回転機構により,任意の回転数が制御可能なシステムで駆動される.
流れの可視化に用いる主要設備としては,「デュアルパルスYAGレーザー」,「アルゴンイオンレーザー発光装置およびシリンドリカルレンズ」,「高解像度カメラ」,「CCDカメラ」,「レーザー光ディスク記録装置(CRV)」,および「画像処理(PIV/PTV)システム」から構成される可視化情報システムである.
本年度も主として,円管の傾斜切断面と管軸心とのなす角度を30°,45°,60°および90°に,また円管の回転数0,2,4および6rpmに種々,変化させた上で,円管出口から流出する大規模渦構造の伸張および合体の様子を流れの可視化実験によって調べた.すなわち,回転する傾斜切断面から流出する水噴流に蛍光染料を混入させ,大規模渦構造の挙動を可視化情報システムにより撮影した.そして,得られた画像惰報を光ディスク装置に記録したのち,このデジタル画像情報をウェーブレット多重解像度解析,すなわち高精細画像を順次,大規模構造から小規模細密構造までの各階層(レベル)ごとに分解し,噴流中に含まれる渦構造とその位置を表示した.そして渦の形成・合体やその特徴などを画像抽出することにより,回転する傾斜切断面の傾斜角度と回転数が円管から流出する噴流の拡散に及ぼす影響を調査した.
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