光弾性CTによる流れ場内3次元応力計測技術の開発

光弹CT流场3D应力测量技术开发

• 批准号: 19656050
• 负责人: 細川 茂雄
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19656050/
• 关键词: 流体工学; 流体計測; 光学計測; 応力

流れ場の力学的バランスを調べ未解明の流動現象を解明するためには、非接触で応力を計測することが有益と考えられる。本研究では、蛍光色素を用いた流れ場内応力の非接触計測手法確立を目的としている。本年度は、前年度までに実施した内容を発展させ、画像処理手法を改良することにより、測定精度を向上した。また、矩形ダクト内を流動する乱流場を対象としてPhotobleaching分子タグ法を用いて流れ場内応力を測定した。この際、同条件下の平均流速および乱れをレーザドップラ流速計を用いて測定するとともに、本手法による測定結果と比較し、本手法の計測誤差を評価した。その結果、本手法とレーザドップラ流速計の測定結果の差は数%以下であり、本手法の測定精度が高いことが確認できた。また、2次元計測と3次元計測を実施して比較することにより、2次元測定時の測定誤差も調べた。さらに、本手法の二相流への適用性を調べるため、矩形ダクト内乱流場に気泡を混入させた流れ場に本手法を適用した。その結果、本手法は単相流のみならず分散性二相流にも適用できることを確認するとともに、最適な計測設定条件を検討した。さらに、気相体積流東の異なる気泡流条件で測定を行い、気泡の混入が乱流場内応力分布に及ぼす影響を調べた。なお、本手法により実現した最小空間分解能は50μm以下であり、本手法は流れ場内ミクロスケール現象・構造の解明にも寄与できる可能性が高いことも示せた。

れ field の mechanics バ ラ ン ス を adjustable べ not interpret の flow phenomenon を interpret す る た め に は, non-contact で を 応 force measuring す る こ と が beneficial と exam え ら れ る. This study で は, 蛍 photopigment を with い れ た flow field 応 force の non-contact measuring technique to establish を purpose と し て い る. は, before this year's annual ま で に be applied し た content を 発 exhibition さ せ, portrait 処 technique improved を す る こ と に よ り, the measurement precision を upward し た. ま た, rectangle ダ ク ト を flow within す を る turbulence field like と seaborne し て Photobleaching molecular タ を グ method with い れ て flow field measure を 応 forces し た. こ の interstate, under the condition of same の average flow velocity お よ び disorderly れ を レ ー ザ ド ッ プ ラ meter を with い て determination す る と と も に, this technique に よ る determination results と し, this technique の を measuring error evaluation 価 し た. そ の results, the gimmick と レ ー ザ ド ッ プ ラ meter の determination results poor の は % the following で あ り, this technique の high measurement precision が い こ と が confirm で き た. Youdaoplaceholder0, 2d measurement と, 3d measurement を, actual calculation て, comparison する とによ とによ, <s:1> measurement error <s:1> adjustment べた in 2d measurement. さ ら に, this technique の two phase flow へ の applicability を adjustable べ る た め, rectangle ダ ク ト flow field of civil strife に 気 bubble を mixed with さ せ た れ field に this gimmick を applies し た. そ の results, the gimmick は 単 phase flow の み な ら ず dispersion two-phase flow に も applicable で き る こ と を confirm す る と と も に, optimum な measuring set conditions を beg し 検 た. さ ら に, 気 phase volume flow east の different な る で measuring line を い 気 bubble flow conditions, 気 bubble の が turbulence field with 応 force distribution に and ぼ す influence を adjustable べ た. な お, this technique に よ り be presently し た minimum space decomposition can は below 50 microns で あ り, this technique れ は flow field ミ ク ロ ス ケ ー ル phenomenon, tectonic の interpret に も send で き likely が る い こ と も shown せ た.

项目成果

Measurements of Turbulence Properties using Photobleaching Molecular Tagging Velocimetry

使用光漂白分子标记测速法测量湍流特性

• 发表时间: 2008
• 作者: 合屋尚子;原田武志;仙波卓弥;仙波卓弥;杉谷 紀彦;原田 武志;天本 祥文;松崎 大輔;杉谷 紀彦;天本 祥文;原田 武志;岡崎 隆一;東保男;東保男;東 安雄;福永貴之;細川茂雄;Shigeo Hosokawa
• 通讯作者: Shigeo Hosokawa

ダクト内気泡乱流場の乱れエネルギー収支

管道内气泡湍流场的湍流能量平衡

• 发表时间: 2009
• 作者: 合屋尚子;原田武志;仙波卓弥;仙波卓弥;杉谷 紀彦;原田 武志;天本 祥文;松崎 大輔;杉谷 紀彦;天本 祥文;原田 武志;岡崎 隆一;東保男;東保男;東 安雄;福永貴之
• 通讯作者: 福永貴之

フォトブリーチング分子タグ法による気泡乱流の計測

使用光漂白分子标记方法测量气泡湍流

• 发表时间: 2007
• 作者: 付 強;若林 正毅;池野 順一;吉田慎吾,池野順一;池野 順一(分筆);Kenta Hamada;Shintaro Honda;Tetsusei KURASHIKI;濱田健太;倉敷哲生;倉敷哲生;Masaru ZAKO;細川 茂雄
• 通讯作者: 細川 茂雄

気泡乱流場における乱れエネルギー収支の計測

气泡湍流场中湍流能量平衡的测量

• 发表时间: 2008
• 作者: 合屋尚子;原田武志;仙波卓弥;仙波卓弥;杉谷 紀彦;原田 武志;天本 祥文;松崎 大輔;杉谷 紀彦;天本 祥文;原田 武志;岡崎 隆一;東保男;東保男;東 安雄;福永貴之;細川茂雄
• 通讯作者: 細川茂雄