船尾伴流分布の画像計測に関する研究

尾流分布图像测量研究

• 批准号: 07651138
• 负责人: 奥野 武俊
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Osaka Prefecture University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07651138/
• 关键词: 船尾流場; 画像計測; 伴流分布; 可視化; 時間平均流

本研究は、船尾の伴流分布の測定においては一般に、速度の瞬時値よりはむしろ適当な時間における平均値が重要であることを利用して、トレーサーなどで可視化された流場の画像データを統計解析し、画像データから直接流速の時間平均値得ようとするものである。これによって、従来の方法では計測や解析にかなりの時間や計算機上のメモリを必要としていたものが、ほぼ流れの可視化実験と同様の手順で計算機のディスプレー上に速度分布をカラーコードなどで表示できることになる。研究では、まず、時間平均流を計測する手法として研究されてきた従来の手法を詳細に調査して、それぞれの利点や欠点を明らかにした。すなわち、空間フィルター法は特殊なフィルターの付いたカメラの開発が行えればかなり興味深い計測を行うことができるものの、現時点では実用的ではない。また、時間平均コントラスト法はレーザスペックル等を利用できるので特殊なトレーサーを使う必要が無い上、画像の統計的性質が知られている利点があるものの、速度と画像データの関係が非線形であるため、多くの不都合を生じる恐れがある。これに対して、研究代表者が以前開発した零交差計数法は原理が簡単で、拡張性に富んでいるものと思われたので詳細に検討した。その結果、粒子の通過頻度を解析すると言う観点で、従来の時空間微分法との接点を見いだし、この手法が船尾伴流計測に適していることを明らかにした。本手法は、適当な模型や実験装置が整備されれば、曳航水槽における実験にも適用可能であり、原理的には3次元流れの速度成分も計測できるので、実用的なシステム開発を行えるものと思われる。また、計測の不確かさ解析を実施することにより、その誤差を特定するとともに、誤差を少なくする手法も検討することができた。

In this study, the measurement of wake distribution in stern is generally based on the instantaneous value of velocity and the average value of appropriate time. This method measures, analyzes, and visualizes the flow of air and water in the computer. It also describes the velocity distribution in the computer. The method of calculating the time average flow is studied in detail, and the advantages and disadvantages are discussed. The method of space is special, the method of space is special, the method of space is special, and the method of space is special. The time average method is used to make the picture necessary. The statistical nature of the picture is known. The advantage point is that the speed of the picture is not linear. The relationship between the speed and the picture is not linear. In view of this, research representatives have discussed the zero-crossing counting method previously developed in detail because its principle is simple and its thinking is complex. The results, particle frequency analysis, and time-space differentiation methods are discussed in detail below. This method is suitable for the preparation of model and equipment, the application of the principle of three-dimensional flow velocity component measurement, and the development of practical model and equipment. The measurement error analysis is performed in a specific manner.

项目成果

S.Nishio: "Statistical Approach to the Image Measurements for Time-Mean Velocity" Proceedings of International Workshop on PIV. 175-182 (1995)

S.Nishio：“时间平均速度图像测量的统计方法”PIV 国际研讨会论文集。