| 研究課題/領域番号 |
15206108
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
斑目 春樹 東京大学, 原子力研究総合センター, 教授 (80092336)
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| 研究分担者 |
岡本 孝司 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (80204030)
杉井 康彦 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (90345108)
池田 耕 茨城工業高等専門学校, 助手 (10321390)
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| キーワード | ダイナミックPIV / デジタルスペックルCT / 過渡密度変動流 / サーマルストライピング / 同時計測 |
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| 研究概要 |
1.Dynamic PIVシステムの改良を行った。具体的には、百万画素で毎秒3000枚の撮影が可能な新しい高速度カメラを導入し、従来のシステムに比較して、1.5倍〜2倍の高時間分解能でのデータ取得が可能となった。本システムを用いて、噴霧流の計測を行い、512x512画素10kHzの撮影を実施した。さらに、高速噴流計測のための、フレームストラドリング手法の改善を行い、1.4μ秒の時間間隔で、画像を取得できることを確認した。このシステムによって、空間解像度、時間解像度ともに高密度でかつ高速流を計測できることを実証した。なお、384x304画素、20kHz、時間間隔1.4μ秒で、6万枚(3秒間)の高速噴霧流データ取得は、現時点での世界記録である。
2.デジタルスペックル法によって、15kHzの高速過渡現象を捉えることに成功した。デジタルスペックル法は、スペックルパターンの変化を高速度カメラによって連続的に記録し、その変化から温度勾配情報を算出し、逆問題を解くことにより、温度分布の3次元分布を測定できる。
3.デジタルスペックル法とダイナミックPIV法を同時に適用することにより、温度と速度場の同時計測が可能となる。このためのシステム構築を行い、過渡変動噴霧流をターゲットとして、速度と温度の同時計測を行った。PIVではトレーサを流体に混入するが、このトレーサが光を散乱して、スペックル法へのノイズとなることが考えられる。このため、同時計測には適切なトレーサ混入量が必要であり、その設計と評価を実施した。
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