水表面からの炭酸ガス溶入過程の定量可視化計測法の開発

二氧化碳气体从水面渗入过程定量可视化测量方法的建立

• 批准号: 07750605
• 负责人: 竹原 幸生
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Kinki 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: 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/grant/KAKENHI-PROJECT-07750605/
• 关键词: 水表面での気体輸送; 可視化計測法; 多波長計測

水表面での気体輸送と流れ場の同時可視化計測を目的として、炭酸ガスの溶入過程の定量可視化計測法の開発,および流れ場の高精度可視化計測法を開発した。(1)フルオレセイン水溶液の蛍光強度のpH依存性による炭酸ガスの濃度場の可視化法の開発水中の溶存炭酸ガス濃度と流れ場の同時可視化計測のために,フルオレセイン水溶液の蛍光強度のpH依存性を利用した溶存炭酸ガス濃度可視化計測法を開発した。(2)光3分割撮影装置の開発1つのレンズ系から入った画像を1/3,1/2のハーフプリズムを用いて3台のビデオカメラで撮影できる光3分割撮影装置を開発した。各カメラの受光面の前には光学フィルターをセットすることができ,光波長を分割した画像を撮影することができる。(3)マイクロパーティクルトレーサー粒子の開発水表面極近傍の流れ場のトレーサー粒子として,数十μmのプラスチック粒子(マイクロパーティクル)の作成法を開発した。(4)カルマンフィルターとχ^2検定を用いた多数の粒子の自動追跡アルゴリズムの開発PTV(Particle Tracking Velocimetry)のために,統計,確率学的基礎に基づいたカルマンフィルターとχ^2検定を用いた3次元自動粒子追跡アルゴリズムを開発した。(5)高精度粒子画像情報抽出法(粒子マスク相関法)の開発PTVのための高精度粒子画像情報抽出法として、粒子マスク相関法を開発した。開発した可視化手法の適用例として,渦輪を水底より発生させ水表面に衝突させた場合の炭酸ガスの溶入過程の可視化を行った。また,比重0.95のマイクロパーティクルによる水表面の水中への取り込み過程を可視化した。

Development of simultaneous visual measurement of gas transport and flow field on water surface, quantitative visual measurement of carbon dissolution process, and high-precision visual measurement of flow field (1)A visual method for simultaneous measurement of dissolved carbon acid concentration and flow field in aqueous solution was developed using a visual method for measurement of dissolved carbon acid concentration in aqueous solution. (2)1/3, 1/2, 1/3, 1/ Each light receiving surface is divided into two parts: one part is light receiving surface and the other part is light receiving surface. (3)Development of particles in the vicinity of the surface of water (4)The development of PTV(Particle Tracking Velocimetry) is based on statistics and accuracy theory. (5)Development of high precision particle profile information extraction method (particle profile correlation method) Examples of visualization techniques for developing carbon dioxide are: visualization of carbon dioxide dissolution processes in water surface conflicts; 0.95 ° C water surface and water extraction process

项目成果

Etoh, T. and Takehara, K.: "High-speed video caoture of the motion of surface water induced by the collision of a droplet and the collapse of a bubble" Air-Water Gas Transfer (Selected papers from the 3rd International Symposium on Air-Water Das Transfer)

Etoh, T. 和 Takehara, K.：“高速视频拍摄由液滴碰撞和气泡破裂引起的地表水运动”空气-水气体传递（第三届国际研讨会论文选录）

Etoh, T. and Takehara, K.: "Development of visualization techniques for motion of surface water induced by collision of a vortex ring" Air-Water Gas Transfer (Selected papers from the 3rd International Symposium on Air-Water Das Transfer). 435-446 (1995)

Etoh, T. 和 Takehara, K.：“涡环碰撞引起的地表水运动可视化技术的开发”空气-水气体传递（第三届空气-水 Das 传递国际研讨会论文选集）。

江藤剛治・竹原幸生・横山雄一・井田康夫: "水流の可視化に必要な関連技術の開発-比重整合・屈折率整合・多波長計測-" 土木学会論文集. 87-106 (1996)

Goji Eto、Yukio Takehara、Yuichi Yokoyama 和 Yasuo Ida：“开发水流可视化所需的相关技术 - 比重匹配、折射率匹配和多波长测量”日本土木工程师学会论文集 87-106（。 1996）