超音波ドップラ法の時間分解能向上による混相流動解析システムの構築

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24760135
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 流体工学
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 村川 英樹 神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40467668)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 流体計測 / 超音波流速分布計測法 / 超音波ドップラ法 / 気液二相流

研究概要

超音波パルスドップラ法の周波数解析手法に、FFT、自己相関法およびウェーブレット解析を導入した。ノイズ条件下における各アルゴリズム、および超音波の繰り返し回数による速度分布計測への影響について、解析的・実験的に評価した。FFTや自己相関法では速度を計測するための最適な超音波の繰り返し数が存在し、ノイズの増加に伴いその数が増加することを示した。超音波の繰り返し数をS/Nに応じて考慮する必要のないウェーブレット解析が、時間分解能の向上に有効である。

研究成果

• [雑誌論文] 超音波パルスドップラ法におけるパルスの繰り返し回数とノイズによる速度分布計測への影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 村川英樹、大上陽、杉本勝美、竹中信幸
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集B編 巻: 79巻、799号 ページ: 356-367
  • DOI: 10.1299/kikaib.79.356
  • 査読あり
• [学会発表] 超音波パルスドップラ法における速度限界の拡張に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大上陽、村川英樹、杉本勝美、竹中信幸
  • 学会等名: 第41回可視化情報シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20130716-17
• [学会発表] 水平ダクトにおける気泡通過時の壁面せん断応力と液膜厚さ計測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 成田慎治、村川英樹、杉本勝美、竹中信幸
  • 学会等名: 日本機械学会流体工学部門講演会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20121117-18
• [学会発表] Effects of analysis algorithms and number of repetition pulses on velocity data by using ultrasonic Doppler method (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Murakawa, R. Sakagami, K. Sugimoto, N. Takenaka
  • 学会等名: Proc. of 8th Int. Symp. on Ultrasonic Doppler Methods for Fluid Mechanics and Fluid Engineering
  • 発表場所: Dresden, Germany
  • 年月日: 20120919-21
• [学会発表] ウェーブレット解析を用いた超音波ドップラ法の信号処理の検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大上陽、村川英樹、杉本勝美、竹中信幸
  • 学会等名: 第40回可視化情報シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20120724-25
• [産業財産権] 超音波流速計測方法および超音波流速計測装置 (2014)
  • 発明者名: 村川 英樹
  • 権利者名: 村川 英樹
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2014-023857
  • 出願年月日: 2014-02-10