| 研究概要 |
申請者がこれまでに研究してきたPIV(Particle Image Velocimetry:粒子画像流速計測法)を一つのシステムに集約して混相乱流の解明に応用することを目的とし,並列計算ステーションとしてPIVの可視化画像計測と圧力等の同時計測システムを開発した.
A-1.高い変形速度を持つ乱流場のPIV解析アルゴリズムの総合処理ソフトの構築
カメラの浅深度焦点を利用した画像取得システムと画像の周波数解析の併用により,液体噴流の自由せん断層における速度場情報の抽出を可能とした.
A-2.3次元PTV(粒子追跡型)解析アルゴリズムの速度ベクトル捕獲数の改善
気泡流中の気泡間相互干渉を測定するための3次元PTVシステムが開発された.
A-3.時空間ポストプロセッシングによる瞬間流れ場の高詳細復元手法の開発
時空間ポストプロセッシングで復元された速度場から従来の数十倍の精度で圧力場が得られるCFD(数値流体力学)とPIVのハイブリッドシステムを開発した.
A-4.高濃度の界面および分散体の高密度抽出アルゴリズムの開発
回帰型PIVアルゴリズムを応用し,ボイド率20%未満の気泡プルーム中の速度情報の抽出が可能となった.
B-1.壁面スライド気泡群がもたらす乱流せん断応力増減機構の解明
壁面スライド気泡群に見られる気泡間相互干渉を液体速度場の計測から明らかにした.
B-2.気泡流の実効粘性・乱流粘性・変形付与粘性のPIVによる計測
気泡流における定常,非定常の気泡変形と実効粘性の関係がPIVにより求められた.
B-3.壁面気液二相境界層のレイノルズ数応力低減機構の解明
壁面境界層内の気液二相レイノルズ数応力をPTV計測し,レイノルズ応力の増減に重要な相関が存在することを見出した.
B-4.ヘリカル管内気泡流・スラグ流の乱流構造の解明
ヘリカル管内単相流の三次元PTV計測により管内二次流れの定量的測定に成功した.
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