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2022 年度 実績報告書

自由飛行物体にかかる非定常空気力を明らかにする非定常マルチカラーPSP技術の実現

研究課題

研究課題/領域番号 20H02358
研究機関東海大学

研究代表者

沼田 大樹  東海大学, 工学部, 講師 (20551534)

研究分担者 菊池 崇将  日本大学, 理工学部, 助教 (50625291)
水書 稔治  東海大学, 工学部, 教授 (80433910)
大谷 清伸  東北大学, 流体科学研究所, 特任准教授 (80536748)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード感圧塗料 / 飛翔体 / バリスティックレンジ / 超音速
研究実績の概要

本研究では、飛翔する物体表面の圧力場を非接触で計測する方法としての感圧塗料計測手法の開発を目指している。通常の感圧塗料計測においては、試験前に感圧塗料を塗布した物体の発光画像(参照画像)を撮影し、その後試験中の発光画像(実験画像)を撮影し、それら画像を用いて圧力場の計測を行うが、飛翔体計測の場合その方法を用いることができない。そこで本研究では、通常は1つの波長で計測を行う感圧塗料計測において、2つ以上の波長帯で発光する感圧塗料(マルチカラー感圧塗料)を開発し、試験中に解析に必要となる両画像を同時取得するための手法、およびマルチカラー感圧塗料そのものの開発を目指すものである。
本年度は計測上の課題となっていた、マルチカラー感圧塗料の発光強度の増加、および物体に対する感圧塗料の適用に関する均一度の向上、そして計測系そのものの向上の3点に取り組んだ。1点目に関しては、感圧塗料として用いる蛍光色素及び参照色素について、従来とは異なる組み合わせにより特性の改善を図り、結果として計測において十分な特性を備えると見込めるいくつかの組み合わせ候補の提案に成功した。2点目に関しては、本感圧塗料を作成するうえで重要となる陽極酸化皮膜への色素吸着において手順を改善することにより、計測上で悪影響を及ぼしていたいくつかの課題点の解消に成功した。3点目に関しては、発光波長を検出する光学系において、新規光学素子の導入や既存のシステムを改造することにより、検出発光強度を従来のシステムと比較して大幅に向上させることに成功した。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2022

すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] Basic Research of Two-color AA-PSP for the Application to the High-speed Fluid Phenomena2022

    • 著者名/発表者名
      K. Okamoto and D. Numata
    • 学会等名
      Nineteenth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2022)
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of an Automatic Painting System to Support Stable Coating of PSP and TSP on Test Models2022

    • 著者名/発表者名
      Takki Saichi and Daiju Numata
    • 学会等名
      8th German-Japanese Joint Online Seminar - Molecular Imaging Technoligy for Interdisciplinary Research
    • 国際学会

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公開日: 2023-12-25  

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