权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

三次元複雑乱流の構造解明のための速度・圧力ハイブリッド計測技術の開発

开发速度/压力混合测量技术来阐明三维复杂湍流结构

基本信息

批准号：
11J03769
负责人：
河田卓也
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2012
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J03769/
关键词：
乱流計測ステレオPIV 時間分解PIV 変動圧力 Large-eddy Simulation 速度・圧力相関

项目摘要

平成24年度の研究活動では、当初の研究実施計画通り、PIVと静圧プローブによる変動圧力計測の組み合わせによる速度・圧力同時計測手法の開発について主に研究を行い、それと並行して去年度に引き続き、熱線流速計と静圧プローブの組み合わせによる同時計測手法を用いた円柱後流における速度・圧力相関計測に関する研究を引き続き行った。以下に、それぞれにおける研究成果をまとめる。円柱後流における熱線流速と静圧プローブを用いた計測に関する研究では、23年度における研究活動により、実験による計測結果と数値シミュレーションによる計算結果が概ね良好な一致を得る事が出来たが、物理量の一部において実験と数値シミュレーションの十分な一致が得られなかった。24年度の研究活動では、もう一つのテーマに並行して引き続きこの点に関して詳細に検討を行った。実験と数値シミュレーションの詳細な比較により、両者の結果の不一致は、計測中に速度と圧力の信号の間に生じた小さな時間差が原因であることが分かり、その時間差を修正すれば実験と数値シミュレーションに良好な一致を得る事が出来た。これより、熱線流速と静圧プローブを組み合わせた速度・圧力同時計測手法の信頼性をさらに確かめることが出来きた。PIVと静圧プローブの組み合わせによる計測手法の開発では、23年度で準備を整えた研究室既存の流路を用いて、ステレオPIV、高速度カメラを用いた時間分解PIV、それぞれと静圧プローブを組み合わせた速度・圧力同時計測を試みた。PIV計測と圧力計測の同期、静圧プローブによるレーザー光の反射などの技術的な問題点を解決し、同時計測を試みたが、静圧プローブが計測する圧力の変動の大きさが期待される値よりも小さく、良好な結果が得られなかった。水中における静圧プローブを用いた変動圧力計測の精度をさらに向上させるため、水中計測専用の静圧プローブを新たに試作し、水中における計測系の動的特性を調べる手法を開発した。計測系の動的特性を把握し、それに基づいた修正を計測された圧力に施すことで、計測された圧力変動が期待されるような値を示し、数値シミュレーションや空気における実験結果とも良好な一致を示した。水中において静圧プローブを用いて変動圧力を計測例はこれまで無いため、静圧プローブを用いた計測手法の適用範囲を広げる上でこれは重要な成果である。

Research activities in 2007 - 2008: Research and implementation plan for PIV, static pressure measurement, dynamic pressure measurement and combination of velocity and pressure measurement methods A study on the simultaneous measurement of velocity and pressure in a hot wire flow meter The following research results are available. The calculation results of the hot line flow velocity and static pressure measurement in the column are generally in good agreement with those of the study activities in 2003. Some of the physical quantities are in good agreement with each other. 24 years of research activities, a review and discussion The results of the measurement of the speed and pressure signal are inconsistent with each other. The time difference between the measurement of the speed and pressure signal is small. The time difference between the measurement of the speed and pressure signal is corrected. The results of the measurement of the pressure signal are consistent with each other. For example, the flow rate of hot wire and static pressure are combined to measure the reliability of the method. The development of static pressure measurement methods in 23 years, the preparation of existing flow path, the use of PIV, high speed measurement methods, the use of static pressure measurement methods PIV measurement and pressure measurement of the same period, static pressure and light reflection of the technical problem point to solve, simultaneous measurement test, static pressure and pressure measurement of the large change in the expected value, good results A new method for adjusting the dynamic characteristics of the measurement system in water was developed. The dynamic characteristics of the measurement system are well understood, and the measured pressure is corrected. The measured pressure is expected to be measured. The results are consistent. In water, the static pressure measurement method is used to measure the dynamic pressure, and the static pressure measurement method is used to measure the dynamic pressure.