高希釈・高気流中の火炎核成長過程の観察に基づく巨視的なサイクル間変動現象の解明

点击翻译按钮获取中文摘要

当該年度は，【本研究の目的】を達成する上で必要とする，局所ガス流動と未燃ガス温度を瞬時同時に面計測可能な無機蛍光微粒子のガス温度面計測システムの構築と適用範囲の検証を実施した．ここでは，従来提案・構築してきた壁近傍ガス流動面計測用の無機蛍光微粒子において，蛍光寿命が1マイクロ秒以下であること，多種類の色素を同時に内包することが可能であること，を利用して，単波長励起で複数の蛍光光を発する粒子とそれら粒子蛍光光の温度依存性の違いを利用した２波長蛍光強度比法によるガス温度面計測の可能性を検討した．その結果，比較的蛍光輝度が高く温度依存性の低いローダミン６Ｇ色素および蛍光輝度が高くその温度依存性の高いローダミンＢ色素を混合し，シリカ微粒子に内包した無機蛍光微粒子を作製したところ，Ｎｄ：ＹＡＧレーザの第二高調波に相当する波長５３２ｎｍ励起により得られる蛍光スペクトルから，２色素それぞれに特有な蛍光波長帯で発光する２色無機蛍光微粒子の作製が可能であることを明らかにした．また，同粒子群を，定容容器を用いて一様空気流中に浮遊させた場合に，それら粒子群分布からの２つの異なる波長帯の発光像を同空間位置・同時刻において，簡素な２分岐光学系を用いることで１台のカメラの同一画像内に取得が可能で，計測システムの簡素化が可能となること，さらに、粒子群の２波長帯の発光像の空間分布の比が、雰囲気温度３３３Ｋ～４７３Ｋに対して概ね線形の依存性を示すことを示し、ガス温度計測粒子としての可能性を示した．ここで，粒子群発光像の輝度比を取る上で用いた粒子群の空間分布像は，粒子画像流速測定法ＰＩＶの空間相関を計算する際の検査領域の考えと同様としているため，同一画像を用いることでガス温度・ガス流動同時面計測へ拡張できることを示したことになる．