[(W/O)/W]感温粒子を用いた三次元温度速度同時計測法の開発

利用[(W/O)/W]感温粒子开发三维温度-速度同时测量方法

• 批准号: 09750212
• 负责人: 二宮 尚
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Utsunomiya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750212/
• 关键词: LIF; 温度測定; 3-D PTV; トレーサ粒子; 3_- PTV

流体中の速度を三次元的に計測する方法としては、本研究者らが開発した三次元画像処理流速計(3-D PTV)という手法がある。この手法は、流体中に浮遊させた粒子の位置を複数台のカメラによって計測し、それらを時々刻々追跡することによって速度を計測するという手法で、すでにその計測原理及びその計測精度に対して十分な吟味がなされており、種々の流れ場の計測において大きな成果を上げている。一方、多点温度計測手法としては、レーザー励起蛍光法(LIF)という手法があり、レーザースリット光の当った断面内の二次元温度分布を計測することが可能である。しかし、流体中の温度を三次元的に計測する方法は未だに開発されておらず、流体中の熱輸送の詳細を解明するには、三次元的に速度と温度を同時に計測する手法の開発が待たれている。そこで本研究では、流体中の速度と温度を三次元的に同時に計測することが可能な新たな計測手法を開発すべく、その計測手法の基礎となる感温粒子を試作し、その感温特性の詳細を調べ、更に実際に乱流場において温度速度同時計測を行い、計測方法の有効性を明らかにすることを目的とした。本年度はまず、計測精度を向上させるために、ポリスチレンの(O/W)型のエマルジョンに蛍光染料を直接混入させることによって、蛍光染料濃度が高く、従って温度感度の高い感温粒子を調整することに成功した。またこの粒子を用い、乱流水平対流層において、実際に二次元温度速度同時計測を行い、温度速度同時計測が可能であること、三次元へ拡張が十分可能であることを実証した。

Fluid を の speed in three dimensional に measuring す る method と し て は, the researchers ら が open 発 し た three-d portrait 処 Richard meter (PTV) has 3 - D と い う gimmick が あ る. こ の technique in は, fluid に planktonic さ せ た particle position の を plural sets の カ メ ラ に よ っ て measuring し, そ れ ら を carved 々 々 at tracing す る こ と に よ っ て を speed measuring す る と い う で, す で に そ の measuring principle and び そ の measuring precision に し seaborne て very な recite with relish が な さ れ て お り, kind of 々 の の れ field measuring に お い て big き な results Youdaoplaceholder1 げて る at を. Side, multipoint measurement technique thermometer と し て は, レ ー ザ ー wound up 蛍 method (LIF) と い う gimmick が あ り, レ ー ザ ー ス リ ッ ト の light when っ た の within section 2 dimensional temperature distribution を measuring す る こ と が may で あ る. し か し, fluid temperature in の を three yuan に measuring す は る method not だ に open 発 さ れ て お ら ず の thermal, fluid conveying の detailed を interpret す る に は speed, the three dimensional に と temperature を に at the same time measuring す る gimmick の open 発 が stay た れ て い る. そ こ で this study で は, fluid temperature を と の speed in three dimensional に and に measuring す る こ と が may な new た な measuring technique を open 発 す べ く, そ の measuring technique based と の な る thermal particle を try し, そ の thermal characteristics の を べ, more detailed に be interstate に turbulence field に お い て temperature speed at the same time measuring line を い, method of measuring の have sharper sex を ら Youdaoplaceholder3 にする とを とを purpose と た た. This year は ま ず, the measuring precision を upward さ せ る た め に, ポ リ ス チ レ ン の (O/W) の エ マ ル ジ ョ ン に 蛍 light dye を directly mixed with さ せ る こ と に よ っ て, high 蛍 light dye concentration が く, 従 っ て の high temperature sensitivity い thermal particle を adjustment す る こ と に successful し た. を use い ま た こ の particles, turbulence level flow layer seaborne に お い て, at the same time the event be に two dimensional temperature speed measuring line を い, temperature, speed and measuring が may で あ る こ と, three dimensional へ company, zhang が very possible で あ る こ と を card be し た.

项目成果

N.Ninomiya et al.: "Development of Temperature Sensitive Particles for Three-Dimensional Measurement of Velocity and Temperature" Proceedings of the Eleventh International Heat Transfer Conference. Vol.4. 143-147 (1998)

N.Ninomiya 等人：“用于速度和温度三维测量的温度敏感颗粒的开发”第十一届国际传热会议论文集。

二宮 尚、他3名: "LIFを利用した感温粒子の特性評価" 第35回日本伝熱シンポジウム講演論文集. (発表予定). (1998)

Nao Ninomiya，其他 3 人：“使用 LIF 进行温度敏感颗粒的特性评估”第 35 届日本传热研讨会论文集（预定报告）（1998 年）。

二宮 尚、他3名: "LIFを利用した感温粒子の特性評価" 第35回日本伝熱シンポジウム講演論文集. Vo.II. 619-620 (1998)

Nao Ninomiya，其他 3 人：“使用 LIF 进行温度敏感颗粒的特性评估”第 35 届日本传热研讨会论文集第 619-620 卷（1998 年）。

N.Ninomiya et al.: "Temperature Sensitive Particles for the 3-D Simultaneous Measurement of Velocity and Temperature" Proceedings of the First International Symposium on Turbulence and Shear Flow Phenomena. (accepted). (1999)

N.Ninomiya 等人：“用于 3-D 速度和温度同时测量的温度敏感粒子”第一届国际湍流和剪切流现象研讨会论文集。

N.Ninomiya et al.: "Development of Temperature Sensitive Particles for Three-Dimensional Measurement of Velocity and Temperature" 11th International Heat Transfer Conference. (accepted). (1998)

N.Ninomiya 等人：“用于速度和温度三维测量的温度敏感颗粒的开发”第 11 届国际传热会议。