High-speed video image analyses on actions of sand particles in a water jet obliquely impinging against a solid surface

高速视频图像分析水射流中的沙粒倾斜撞击固体表面的行为

• 批准号: 21H01443
• 负责人: 竹原 幸生
• 金额: $ 8.74万
• 依托单位: Kindai University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01443/
• 关键词: 水力発電; 混相流; 噴流; 粒子; ジェット; 高速ビデオカメラ; 近赤外

平成4年度は近畿大学（竹原）、大阪大学（江藤）で協力して研究を進めたが、主に担当した課題にわけて、内容を報告する。数値解析（竹原）：球形粒子が垂直、もしくは角度を持って固体面に接近するときの粒子と水の運動の相互作用について数値解析を行った。例えば自由落下では、まず加速し、短時間で最終落下速度に漸近する。その後、底面極近傍では落下速度が0に漸近するという結果が得られた。現地調査（竹原）：小水力発電の候補地で河床の粒度分析を行った。またある電力会社に対して小水力発電施設に流入する砂粒の粒度と、それに対する取水停止の条件等について資料提供を依頼した。現場では経験的な操作を行っており、系統的な検討をまとめた資料はないということであった。現場技術者へのヒアリングや、現地毎に残しているはずの経験的な操作方針の資料の収集は地味ではあるが、今後、小水力発電計画を実際に進める上では重要な研究テーマとなる。撮影装置（江藤）：可視光から1,600 nmのSWIR光まで撮影できるビデオカメラ、フィルター、LED照明を整備し、波長と水の吸収係数の関係を調べた。水中の光の吸収係数は1,000 nm以上で急増する。石英ガラス水槽内を外部から観察すると、壁面や水面から1 cm（1,000 nm光）～1 mm（1500nm光）の層だけが写り、それよりバルク側は真っ暗になる。いわば「界面シート照明（造語）」ができる。

Kinki University (Takehara) and Osaka University (Edo) cooperated in the research of Heisei 4, and the main task was to report on the contents. Number analysis (Takehara): Spherical particles are vertical, angular, close to solid surfaces, and the interaction between particles and water is numerical analysis. For example, free fall, acceleration, and short-term final fall velocity are asymptotic. The result is that the speed of falling is zero. Field investigation (Takehara): grain size analysis of river bed in candidate sites for small hydraulic power generation. The power company provides data on the size of sand particles flowing into the power plant and on the conditions under which water is taken off. On-site operation and system data Field engineers are responsible for the development of the project, the collection of operational policy data, the development of future projects, and the development of important research projects. Image pickup device (Edo): visible light from 1,600 nm SWIR light, image pickup, LED illumination, wavelength and absorption coefficient of water. The absorption coefficient of light in water increases rapidly above 1,000 nm. Quartz water tank inside and outside the observation, wall surface and water surface from 1 cm (1,000 nm light) to 1 mm (1500nm light) layer is divided into writing, all sides are dark. "The Light of the World" is a phrase used to describe the light of the world.

项目成果

PRELIMINARY STUDY ON WIND PRESSURE MEASUREMENT ON SOLID WAVY BED WITH PRESSURE SENSITIVE PAINT

压敏涂料实心波浪床上风压测量的初步研究

• DOI: 10.2208/jscejhe.77.2_i_919
• 发表时间: 2021
• 期刊: Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. B1 (Hydraulic Engineering)
• 作者: TAKANO Yasuhide;SUGAKI Shoma;NAKAKITA Kazuyuki;ETOH T. Goji;TAKEHARA Kohsei
• 通讯作者: TAKEHARA Kohsei

Development of fish spatio-temporal identifying technology using SegNet in aquaculture net cages

水产养殖网箱中基于SegNet的鱼类时空识别技术开发

• 发表时间: 2021
• 期刊: Aquacultural Engineering 93 (2021)
• 作者: S. Abe;T. Takagi;S. Torisawa;K. Abe;H. Habe;N. Iguchi;K. Takehara;S. Masuma;H. Yagi;T. Yamaguchi;S. Asaumi
• 通讯作者: S. Asaumi

EXPERIMENTAL STUDY ON RELATIONSHIP BETWEEN SUBMERGENCE DEPTH OF HORIZONTAL INTAKE PIPE AND OCCURRENCE OF INTAKE VORTEX

水平进气管淹没深度与进气涡产生关系的实验研究

• DOI: 10.2208/jscejhe.77.2_i_817
• 发表时间: 2021
• 期刊: Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. B1 (Hydraulic Engineering)
• 作者: HISASUE Nobuyuki;TAKEHARA Kohsei
• 通讯作者: TAKEHARA Kohsei

Toward Super Temporal Resolution by Suppression of Mixing Effects of Electrons

通过抑制电子混合效应实现超时间分辨率

• DOI: 10.1109/ted.2022.3168617
• 发表时间: 2022
• 期刊: IEEE Transactions on Electron Devices
• 影响因子: 3.1
• 作者: Nguyen Hoai Ngo;Takeharu Goji Etoh;Kazuhiro Shimonomura;Taeko Ando;Yoshiyuki Matsunaga;Takayoshi Shimura;Heiji Watanabe;Hideki Mutoh;Yoshinari Kamakura;Edoardo Charbon
• 通讯作者: Edoardo Charbon

電子の水平運動が卓越するブランチングイメージセンサ

电子水平运动显着的分支图像传感器

• 发表时间: 2022
• 期刊: 映像情報メディア学会技術報告
• 作者: 志村孝巧;Nguyen Hoai Ngo;渡部平司;下ノ村和弘;武藤秀樹;江藤剛治
• 通讯作者: 江藤剛治