二重露光ホログラフィーによる矢の流れ解析

使用双曝光全息术进行箭流分析

• 批准号: 13878002
• 负责人: 佐藤 明
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13878002/
• 关键词: 矢; 温度境界層; ホログラフィー干渉計法; フーリエ変換

矢の周りの流れを定量的に可視化計測することを課題とした。矢の先端を液体窒素に浸して矢の表面を冷却したとき、飛行する矢の周りの低温と静止空気の温度差は、温度境界層間で変化する。境界層を横切って圧力は一定なので、温度境界層は同時に密度境界層を表すゆえ、矢の周りの温度勾配を指標として、光学的に可視化計測することができる。本研究は二重露光ホログラフィー干渉計の有限縞干渉写真をフーリエ縞解析し、矢の周りにできた温度境界層を定量的に計測した。さらに、プラントル数1を仮定し温度境界層から速度境界層を算出した。静止空気を仮定すれば矢の先端から層流境界層が発達し128mm付近で乱流に遷移すると予想されたが、鏃部分ですでに境界層を乱しており、矢の周りの流れは全域乱流境界層ではないかと推定された。このことから、矢の飛行は長軸の振動による蛇行および長軸周りの回転運動が発生していると考えられた。本年度は直径100cmのシュリーレン鏡を用い、液体窒素で冷却した90cmの矢全長をホログラム撮影することができた。使用した矢は竹製で表面を磨いた一文字矢、砂で表面を粗面にした砂目、断面を8角形に整形した八角である。ホログラム解析の結果、鏡面間の大気の対流と考えられるランダムノイズが認められた。ルビーレザー光による2回の露光間に大気の状態が変動すれば鏡面間で積分され矢の撮像と共にホロフィルム上に記録されると考えられる。S/N比向上の対策および新たな解析手法の開発を予定している。

The problem of quantitative measurement The temperature difference between the surface of the vector and the surface of the vector at low temperature and static air during flight is different from that between the surface of the vector. The boundary layer has a constant pressure, a constant temperature, a constant density and a constant temperature. This study focuses on the quantitative measurement of the temperature boundary layer of the two-dimensional exposure spectrum. The temperature and velocity levels are calculated by setting the temperature and velocity levels. The laminar boundary layer at the top of the vector is up to 128mm, and the turbulent flow is expected to migrate to the boundary layer at the top of the vector. The motion of the long axis of the long axis This year, the diameter of the mirror is 100 cm, and the length of the mirror is 90cm. Use the bamboo surface to grind a character vector, sand surface to rough surface, sand surface to shape an octagonal shape The results of the analysis of the mirror, the large flow between the mirrors, and the analysis of the mirror are as follows: The light of the two circles changes the state of the light of the two circles. S/N ratio upward strategy and development of new analytical methods

项目成果

A.Sato, K.Takayama: "Observation of an arrow of Japanese archery in free flight"The book of the 4^<th> international conference on the Engineering of Sport. 108-113 (2002)

A.Sato、K.Takayama：《日本射箭自由飞行中箭的观察》第四届国际运动工程会议专着。