2002 Fiscal Year Annual Research Report
Project/Area Number |
02J09817
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Research Institution | Keio University |
Principal Investigator |
川口 達也 慶應義塾大学, 理工学研究科, 特別研究員(PD)
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Keywords | マイクロ流れ / 熱物質移動 / 速度計測 / 微小気泡 / 微小液滴 / 干渉 / 画像処理 / レーザ計測 |
Research Abstract |
微細流路における流れの新たな解析手法の開発は集積回路内の熱輸送などの領域で注目されており,マイクロマシン技術の導入により超微細な熱交換器の製作も行われているが,これら微細な流体素子を的確に制御するにはミクロ領域での流動構造の把握が必要とされて来た.高精度な光学系を用いた粒子散乱光の干渉縞撮影法を噴霧液滴・微小気泡流れに適用し,速度と径の同時計測により分散相に関する精緻なるデータ収集を高速CCDカメラにより行い,連続相との相互作用さらには流動構造を決定付ける支配パラメータの抽出に成功,空間的な物質移動現象をマクロな視点から明らかにした.更に作動流体の相変化を伴う熱物質の同時移動現象を明らかにするために連続相,分散相の双方の物理量を独立して抽出することが必要不可欠であり,蛍光粒子,燐光性分子を検出するレーザ誘起蛍光発光法,液々二相流における不溶性分散相による赤外線吸収などを活用する新しい手法を導入,気液接触界面での移動現象を顕微鏡撮影に適した微細流動場を作成し各種光学パラメータの決定,トレーサ粒子としての蛍光発光物質の比較検討と選定を行った.流体の揺らぎを考慮し最適な流体トレーシング法,或いは分子トレーシング技術の確立,各撮影デバイスより得られる速度,滴径などの大量の計測データを高度に融合,解析することができる複合センシングシステムの開発を行い実流動場の計測実験を行った.メゾ・ミクロスケールでの移動現象の解明の足掛かりとして多パラメータを同時に非接触でしかも点計測ではなく空間的広がりのある領域で観察ができるシステムを構築し,複雑系流動,移動現象のメカニズムに関する知見を得た.
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Research Products
(6 results)
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[Publications] T.Kawaguchi et al.: "Measurement of spray flow by an improved interferometric laser imaging droplet sizing (ILIDS) system"Laser Techniques for Fluid Mechanics. 209-220 (2002)
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[Publications] T.Kawaguchi et al.: "Improvements of the interferometric technique for simultaneous measurement of droplet size and velocity vector field and its application to a transient spray"Experiments in Fluid. 33. 125-134 (2002)
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[Publications] T.Kawaguchi et al.: "High time resolution ultrasonic velocity profiler"Experimental Thermal and Fluid Science. 26. 253-258 (2002)
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[Publications] T.Kawaguchi et al.: "The measurement of gas dissolution into liquid by pH based laser absorption and fluorescence PIV"11th International Symposium on Applications of Laser Techniques to Fluid Mechanics. (CDROM). (2002)
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[Publications] T.Kawaguchi et al.: "Application of interferometric laser imaging technique to a transient spray flow"11th International Symposium on Applications of Laser Techniques to Fluid Mechanics. (CDROM). (2002)
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[Publications] T.Kawaguchi et al.: "Planar measurement of local characteristics of impinging spray on heating plate"The 6th ASME-JSME Thermal Engineering Joint Conference. (CDROM). (2003)