Study on development of experimental method for estimating blade deformation of elastic model propellers.

弹性模型螺旋桨叶片变形估算实验方法开发研究

• 批准号: 22K04554
• 负责人: 澤田 祐希
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04554/
• 关键词: 3D PTV; 弾性プロペラ; キャビテーション; 変形量計測; 3次元形状計測; プロペラキャビテーション; 翼変形量計測

本研究で用いる三次元粒子像追跡法(3D-Particle Tracking Velocimetry：以降3D-PTV)は、主にトレーサーを用いた流場解析に使用される計測法であるが、粒子の変位量から速度を求めることから、変形を伴う高速移動物体の変位量が計測可能である。そのため、弾性変形する樹脂製プロペラに対し、翼面に標点を塗布し、その標点を粒子として3D-PTV解析を行うことで、翼面の多点計測が可能であり、高精細な変形量計測データの取得が可能である。本年度では、以下の内容を実施した。3D-PTVを用いた計測システムを構築し、空気中において変位物体を対象とした計上計測を実施し、計測精度の検証を行った。3D-PTVによる変位計測の精度検証として、2台の同期撮影が可能なカメラを用いて、校正板標点および曲面を持つプロペラ静止翼を対象とした空気中多点計測を実施した。校正板はX,Y,Z軸の3方向にトラバース可能であり、変位計測の際は複数パターンの標点を撮影し、それぞれの変位量の精度検証を実施した。本研究の主な計測対象である樹脂製弾性プロペラは水中にて作動するものであるが、空気中にて曲面を持つ物体の変位が計測できれば、水中であっても計測が可能である。静止翼の計測では、半径比ごとの翼面既知座標に標点を塗布し、角度変更した複数パターンの翼面を撮影し、変位量計測の計測精度を検証した。今後は水中にて作動する樹脂製弾性プロペラを対象として、3D-PTVによる翼変形量計測を実施し、組合せラインCCD法との同時計測を実施する。

In this study, 3D-Particle Tracking Velocimetry (3D-PTV) was used to measure the particle displacement and velocity of high-speed moving objects. For example, it is possible to obtain high-precision, high-precision, high- This year, the following contents have been implemented. 3D-PTV measurement system construction, air conditioning, measurement accuracy and measurement of objects 3D-PTV measurement accuracy verification, simultaneous imaging of 2 sets, calibration plate marking, curved surface, static wing, image comparison, multi-point measurement in air The calibration plate is capable of measuring the accuracy of the X,Y, and Z axes in three directions. The main measurement object of this study is the possibility of measuring the position of a curved surface in air and water. Measurement accuracy of static wing, radius ratio, wing surface known coordinates, coating, angle change, wing surface image measurement, position measurement In the future, we will carry out the measurement of wing shape by 3D-PTV, CCD method and simultaneous measurement by resin system.