| 研究分担者 |
渡辺 弥幸 東京大学, 工学部, 助手 (00010893)
木下 健 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (70107366)
山口 一 東京大学, 工学部, 助教授 (20166622)
宮田 秀明 東京大学, 工学部, 助教授 (70111474)
梶谷 尚 東京大学, 工学部, 教授 (80010693)
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| 研究概要 |
1.ジャイアント・パルス・レーザを購入し, 透過型(前方散乱型)のレーザホログラフィ法により, 一般流,シート・キャビテーション後流,クラウド・キャビテーションなどの気泡や気泡群の撮影を行なった. その際, レーザ光の照射法や, 透過光と参照光の光路差や照度差等の影響について種々検討した. その結果, 水中のキャビテーション気泡や気泡群の3次元再生像が得られるようになった.
2.ホログラフィ写真の現像方法として, 振幅型と位相型の両者を行なった. その結果, 振幅型現像は簡便であるもののホログラフィ乾板が黒くなり, 3次元再生像の輝度が弱くなるため, キャビテーション気泡のような小さな物体(直径1mm以下)の撮影には, 位相型現像が適当であることが分かった.
3.画像処理システムを用いて, キャビテーション気泡や気泡群の3次元再生像の解析を行なった. それによると, 現存の撮影法でも, 直径が100μm程度の比較的大きな気泡や気泡群の位置・形状を測定することは十分可能であることが分かった. しかしながら, 直径10μm程度の小さな気泡は, レーザ・ホログラフィ法特有のスペックル・ノイズとの識別が困難になることも明らかになった.
4.スペックル・ノイズを減少させる方法として, レーザ光の照射範囲を狭くして気泡からの散乱光を強くし, さらに, なるべく広い範囲の散乱光を乾板に集めるようにすること, 物体光と参照光の照度差を設けることなどの改良法を考案した. これらによる測定精度向上の検討は, 来年度行なう.
5.差分法によるキャビテーションの数値シミュレーション手法についても検討した. 本年度は, 主にステップ後流のキャビテーションや非キャビテーション状態の翼を対象として, 差分スキームや乱流モデル, 計算条件などの検討を行なった.
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