| 研究課題/領域番号 |
16656174
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| 研究機関 | 大阪府立大学 |
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研究代表者 |
山田 哲也 大阪府立大学, 工学研究科, 助手 (10158206)
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| 研究分担者 |
吉田 篤正 大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (60174918)
木下 進一 大阪府立大学, 工学研究科, 講師 (70263209)
安田 龍介 大阪府立大学, 工学研究科, 助手 (50244661)
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| キーワード | シンチレーション法 / 顕熱輸送量 / 屋外計測 / 光学測定 / 非接触測定 / 非一様性 |
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| 研究概要 |
シンチレーション法に基づいて、屋外空間における顕熱輸送量の光学的計測装置の開発を行った。光源には、直線偏光のHe-Neレーザ、検知器にはSiPinフォトダイオードを用いた。無偏光ビームスプリッターを利用してレーザ光を2本に分割し、1/2波長板を使用することで、片方のレーザ光の偏光面をずらした後に平行な2本のレーザ光を受信側へ照射した。受信側ではレーザ光を日射の影響を取り除くために、干渉フィルタ(中心波長632.8nm,半値幅10nm)を通した。その後、再び、レーザを分離して偏光フィルタを通した後に2個の検知器で測定した。
開発した装置の性能検証のために、昨年度に引き続き、既存の装置および渦相関法による測定値との比較を屋外の開放空間で行った。非一様な地表面を模擬するため、加熱量の異なるヒーター2枚使う室内実験を併せて実施した。光学測定と気温測定から得られる屈折率の構造関数を比較することによってその取り扱いの妥当性を検証した。
その結果以下のことが明らかになった。
(1)屋外測定の結果、自作装置の測定値と既存装置の測定値、渦相関法による測定値は良好な一致を示した。日射の影響を受けず、屋外測定が定量的に可能であることがわかった。潜熱輸送量測定へ展開するには、波長選択を検討するする必要がある。
(2)室内実験の結果、2枚のヒーターの加熱量が同じ時、レーザの強度変動と温度から求めた屈折率の構造関数は、定性的な傾向は同じであった。2枚のヒーターの加熱量が異なる時、光学的測定から求めた屈折率の構造関数は、加熱量の差が大きいほど、一様な場合とは異なる値を示した。地表面での加熱量を考慮すると、一様な場での解析手法を採用できる可能性はあると考えられる。相似則の仮定が前提となっている点については、今後の検討課題である。
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