油温分布3次元計測の非接触検定レス化とキャビテーション現象の解明

１種類の蛍光体によるミッションオイルの任意断面の温度分布を可視化できるシステムを構築することにより、キャビテーションを原因とした、ミッションオイルの温度変化を検証する。今年度は、蛍光体として選定したPyrromethene597が、温度依存性を示すことを検証した。また、1台のカラーカメラで撮影を行う利点としては、最終的な目的である、キャビテーションの気泡周囲温度の計測を行う際、気液境界面での数ピクセルの位相差が計測精度低下に影響を出すことが報告されており、計測精度の向上と計測工程の簡略化を図っている。オイル中の蛍光体が十分に励起され蛍光をしているという仮定において、オイル中に気泡が混入した場合やレーザー光の出力が変動した場合においても、蛍光強度比を求めることにより蛍光体自体の蛍光強度の変動に影響されず温度の算出が可能である。これにより、ミッションオイルのような温度分布が異なる流体の任意の範囲において画像解析、画像処理を行うことで温度分布の可視化が期待できる。今年度の研究実績は以下の通りである。(1)Pyrromethene597を混入させたミッションオイルの最大蛍光波長が温度に依存し変化することを確認した。最大蛍光波長の変化と同時に、蛍光スペクトルの分布についても変化が確認され、最大蛍光波長より長波長側における発光割合が増加した。(2)Pyrromethene597を混入させたミッションオイルにおいて、蛍光強度比(G/R)と温度との間に依存性があることが確認された。(3)温度分布の可視化については浮力噴流の可視化を行い、１種類の蛍光体の蛍光スペクトルの変化を利用し、2色LIF法を利用した温度分布の可視化を行った。温度精度については30～80[℃]の10[℃]毎において、温度分布の可視化を行い、平均して標準偏差：2.24[℃]の精度となった。

１種類の蛍光体によるミッションオイルの任意断面の温度分布を可視化できるシステムを構築することにより、キャビテーションを原因とした、ミッションオイルの温度変化を検証する。今年度は、蛍光体として選定したPyrromethene597が、温度依存性を示すことを検証した。また、1台のカラーカメラで撮影を行う利点としては、最終的な目的である、キャビテーションの気泡周囲温度の計測を行う際、気液境界面での数ピクセルの位相差が計測精度低下に影響を出すことが報告されており、計測精度の向上と計測工程の簡略化を図っている。オイル中の蛍光体が十分に励起され蛍光をしているという仮定において、オイル中に気泡が混入した場合やレーザー光の出力が変動した場合においても、蛍光強度比を求めることにより蛍光体自体の蛍光強度の変動に影響されず温度の算出が可能である。これにより、ミッションオイルのような温度分布が異なる流体の任意の範囲において画像解析、画像処理を行うことで温度分布の可視化が期待できる。今年度の研究実績は以下の通りである。(1)Pyrromethene597を混入させたミッションオイルの最大蛍光波長が温度に依存し変化することを確認した。最大蛍光波長の変化と同時に、蛍光スペクトルの分布についても変化が確認され、最大蛍光波長より長波長側における発光割合が増加した。(2)Pyrromethene597を混入させたミッションオイルにおいて、蛍光強度比(G/R)と温度との間に依存性があることが確認された。(3)温度分布の可視化については浮力噴流の可視化を行い、１種類の蛍光体の蛍光スペクトルの変化を利用し、2色LIF法を利用した温度分布の可視化を行った。温度精度については30～80[℃]の10[℃]毎において、温度分布の可視化を行い、平均して標準偏差：2.24[℃]の精度となった。