数値シミュレーションを併用した流体計測モニタリングシステムの構築

利用数值模拟构建流体测量监测系统

• 批准号: 18760304
• 负责人: 舩木 達也
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (2007)Tokyo Institute of Technology (2006)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18760304/
• 关键词: 流体計測; 数値シミュレーション; モニタリングシステム; 可視化; 非定常流れ; シミュレーション; モニタリング; 計測融合

本年度は,昨年度構築した流体モニタリングシステムの機能向上の一環として,昨年度解析対象とした流路内オリフィス流れ場に対する計算アルゴリズムの最適化および実験データの活用方法についてはじめに検討を行った。具体的には,シミュレーション解析における乱流モデルの導入,流体モニタリングシステムの実験データの有用度評価などを試みた。さらに本モニタリングシステムの実用性等を評価するために,昨年度購入したPIVシステムを活用して比較検討を行った。特に,オリフィスを含んだ管路内流れを模擬する可視化用流路を製作し,トレーサーを流した状態で脈動下における粒子の移動状況を計測,開発した流体計測モニタリングシステムと比較を実施した。その結果,流れ場を大枠として把握可能であることを確認したが,解析して得られた結果の精度に誤差が含まれる場合があり,今後の改善が必要であることを確認した。この他に,環境分析を実施するクリティカル環境内での流動場リアルタイムモニタリングシステム構築を目指して,クリティカル環境を模擬した解析モデルを選定し,シミュレーションを試みた。モニタリングシステムとして機能を実現できる可能性は確認したが,十分な精度補償などを実現するためには解析メッシュの数を増加させる必要があり,リアルタイム性の確保に課題を残した。また,この解析対象がオリフィスなどのよラに十分な圧力勾配を有する流れ場と異なり,室内の圧力差がそれほど大きくないため,温度による影響補償を組み込む必要があることも確認できた。以上の成果より,いくつかの実用例を踏まえながら数値シミュレーションを併用した流体計測モニタリングシステムの構築を行った。リアルタイム性の補償には多くの課題が抽出されたが,モニタリングシステムとしては簡便かつ有用な情報提供が実現できることを確認した。

は this year, yesterday's annual construct し た fluid モ ニ タ リ ン グ シ ス テ ム の function の link up と し て, yesterday's annual parsing like と seaborne し た flow within オ リ フ ィ ス れ field に す seaborne る computing ア ル ゴ リ ズ ム の optimization お よ び be 験 デ ー タ の use methods に つ い て は じ め に 検 line for を っ た. Specific に は, シ ミ ュ レ ー シ ョ ン parsing に お け る turbulence モ デ ル の import, fluid モ ニ タ リ ン グ シ ス テ ム の be 験 デ ー タ の have capability evaluation of 価 な ど を try み た. さ ら に this モ ニ タ リ ン グ シ ス テ ム の be with sex and を review 価 す る た め に, last year bought し た PIV シ ス テ ム を use し beg を line っ て compare 検 た. に, オ リ フ ィ ス を containing ん だ flow in the pipeline れ を simulation す る visualization made し flows を, ト レ ー サ ー を flow し た state で under pulsating に お け る particles move の condition を measuring, open 発 し た fluid measuring モ ニ タ リ ン グ シ ス テ ム と compare を be applied し た. れ そ の as a result, the flow field を big 枠 と し て may grasp で あ る こ と を confirm し た が, parsing し て must ら れ た に error in precision の が containing ま れ る occasions が あ り, future の improve が necessary で あ る こ と を confirm し た. を こ の he に, environment analysis be applied す る ク リ テ ィ カ ル environment で の flow field リ ア ル タ イ ム モ ニ タ リ ン グ シ ス テ ム build を refers し て, ク リ テ ィ カ を ル environment simulation し た parsing モ デ ル を し, selected シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を try み た. モ ニ タ リ ン グ シ ス テ ム と し て function を be presently で き る possibility は identify し た が, very な precision compensation な ど を be presently す る た め に は parsing メ ッ シ ュ の number を raised plus さ せ る necessary が あ り, リ ア ル タ イ ム sex の ensure に subject を residual し た. ま た, こ の parsing like が seaborne オ リ フ ィ ス な ど の よ ラ に very な pressure hook with を have す る れ field と different な り, indoor の pressure differential が そ れ ほ ど big き く な い た め, temperature に よ る influence compensation を group み 込 む necessary が あ る こ と も confirm で き た. All above の よ り, い く つ か の be tread cases を ま え な が ら the numerical シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を and し た fluid measuring モ ニ タ リ ン グ シ ス テ ム の line build を っ た. リ ア ル タ イ ム sex の compensation に は more く の subject が spare さ れ た が, モ ニ タ リ ン グ シ ス テ ム と し て は simple か つ な intelligence provides useful が be presently で き る こ と を confirm し た.

项目成果

計測融合シミュレーションを用いた非定常管内流れ場のモニタリング

利用测量融合模拟监测非定常管道流场

• 发表时间: 2006
• 期刊: 計測自動制御学会論文集 42巻・7号
• 作者: 井上慎太郎;川嶋健嗣;舩木達也;香川利春
• 通讯作者: 香川利春