| 研究概要 |
感圧塗料(PSP)を用いて,気体中に置かれた物体表面非定常圧力分布計測技術の開発を進めた.具体的には,高速応答型PSPの高精度化を目指して,陽極酸化アルミニウム皮膜PSP(AA-PSP)の改良,また,AA-PSPの性能を上回る新たなPSPの開発を行った.
感圧塗料は,発光色素の酸素消光性を利用して気体圧力を計測するものである.高速応答性を実現するためには,塗料皮膜の酸素透過性を非常に高める必要がある(Gregory et al. Proc.IMechE Part G,(2007)(in press)).AA-PSPは,多孔質酸化アルミニウム(アルマイト)が有する10ナノメートルオーダーのメゾポーラス構造により,高いガス透過性を有している.しかし,親水性を有するため,発光特性に対する湿度依存性が大きいという問題があった.本研究では,AA-PSP表面に疎水化処理を施すことで,AA-PSPの温度依存性を約1/4に低減することに成功した(Sakaue et al.,Sensors and Actuators B 119(2006),504).実証試験として,遷音速風洞を用いた三角(デルタ)翼面上の衝撃波振動現象を捉え,1kHzの変動を1kPaの精度でとらえることに成功した.
並行して,陽極酸化アルミニウムに代わるPSP用多孔質材料の開発を進めた.その結果,高速応答PSPに使用可能な材料作成法として,ゾルゲル(Yoldas)法が有効であること,さらに,適切なテンプレート材料(ポリエチレングリコール)を添加することにより,AA-PSPに匹敵する多孔質構造が作れることを示した(大浅ら,日本機械学会年次大会2006).
|
