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1.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 渦度場フルフィールド計測のための次世代PIVの関発 — Development of an Advanced PIV System for Full-Field Flow Measurement
速水 洋 ; HAYAMI Hiroshi
研究期間: 2002-2004
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概要: 1.渦度場過渡変動計測のためのシステムの構築と評価を実施した。Nd:YLFレーザ光源と高速C-MOSカメラと組み合わせることで、世界最先端級のメガピクセル高速PIVシステムを構築した。さらにもう1台の高速カメラを加えることで、ダイナミックステレオPIVを構築した。 2.水噴霧器の水滴流流れ計測において、1秒間に約1億個の速度ベクトルや渦度値を得た。また、モバイル用小形軸流ファン下流の非定常複雑流動をステレオPIVで計測し、翼端からの渦の挙動を明確に捉えた。 3.高速カメラを2台用いることで、時間方向だけでなく、空間方向にも高ダイナミックレンジを持つシステムを構築することに成功した。 4.多孔ノズルより噴出する気体噴流の三次元構造についてダイナミックステレオPIVを適用して時系列計測を行い,噴流が示すうず構造の解析を行った。また,旋回ノズルによる噴霧場について噴霧液滴の径と3次元速度場解析の手法を確立した. 5.複雑な生体モデルに対して有効な非侵襲ステレオ校正手法を開発し、時間・空間分解能の高い非定常計測を可能とした。非定常で三次元的な脳血管モデル内の脈動流を本PIVを用いて解析した。 6.ガルバノミラーでレーザシートをスキャンすることによって多断面のステレオPIV計測を行う、スキャニング・ステレオPIVシステムを開発し、これを軸対称噴流流および軸対称衝突噴流の三次元速度・渦度分布計測に適用して、よどみ域における渦の伸張過程の詳細を捉えた。 7.軸対称衝突水噴流装置を設計・製作し、よどみ領域の時系列乱流計測を実施した。統計量の吟味によって計測の妥当性を確認した後、乱流構造の時空間挙動を解析し、壁面近傍の高速流体塊の出現と、それをもたらす横渦の存在を明らかにした。 8.本成果の一部は日刊工業、毎日、朝日、西日本新聞等に掲載された。 9.ダイナミックPIVに関する2回のワークショップを主催した。 続きを見る
2.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 2焦点レーザ流速計による燃焼室内流れの計測
速水 洋
研究期間: 1984
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3.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 2焦点レーザ流速計による燃焼室内流れの計測
速水 洋
研究期間: 1983
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4.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 2焦点レーザ流速計の開発と超音速遠心羽根車内の流れの研究
速水 洋
研究期間: 1981
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5.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 遷音速円形翼列ディフュ-ザの衝撃波構造と翼負荷
速水 洋
研究期間: 1989
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概要: タ-ボ機械の羽根車を高速度で回転すれば単段の圧縮機で高い圧力比を得ることができるが、圧力比が4を超えると羽根車への相対流入速度やディフュ-ザへの流入速度が音速を超える。申請者らが開発した小弦節比円形翼列ディフュ-ザは、衝撃波の発生が避けられないこのような超音速流れ状態下でも、広い流入角の範囲にわたって圧力回復率が良好であった。本研究では、弦節比0.69の二重円弧翼からなる直線翼列を等角写像して得られる円形翼列を遷音速遠心圧縮機のディフュ-ザとして用いて、翼列への流入マッハ数および流入角を広い範囲変化させて、翼表面および翼間側壁面の圧力分布を詳細に計測した。得られた主な知見は以下の通りである。 (1)ディフュ-ザ翼の迎え角-揚力特性は翼列の食違い角ならびに流入マッハ数によらずほぼ一本の直線で表される。 (2)最高効率点におけるディフュ-ザ内の圧力分布は、一次元流れ解析を用いて十分の精度で予測できる。 (3)圧縮機サ-ジングの原因がディフュ-ザにある場合でも、翼は十分な働きをしており、ディフュ-ザ翼の失速が原因でないことが明らかとなった。 (4)超音速流入状態において、衝撃波は翼前縁直前に発生するのではなく、通常の衝撃波に比べて圧力の変化は緩やかではあるが、翼負圧面に垂直衝撃波が発生することが確認された。 (5)その衝撃波は流量の減少すなわち流入角の減少と共に翼負圧面上を上流側へ移動していることが明らかとなった。 衝撃波の発生が明確になったが、流量変化あるいは流入マッハ数の変化による衝撃波構造の変化、さらには失速限界に対する定量的な資料を構築するためには、もっときめ細かな計測が必要である。 続きを見る
6.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 超音速遠心圧縮機デイフューザの研究
速水 洋
研究期間: 1975
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7.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 三次元境界層の集積とはく離
速水 洋
研究期間: 1977
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8.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 超音速遠心羽根車内の流れに関する研究
速水 洋
研究期間: 1978
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9.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of レーザ流速計による超音速遠心羽根車内の流れの研究
速水 洋
研究期間: 1979
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10.
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
Cover image of 三次元衝撃波の構造と失速限界 — Structure of Three demensional Shock Wave and Stall Limits
速水 洋 ; HAYAMI Hiroshi
研究期間: 1987-1988
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概要: 本研究は、レーザ2焦点流速計(L2F)を用いて、超音速遠心羽根車インデューサ部の流れを計測して衝撃波を含む流動状態を把握するとともに、超音速流入状態におけるインデューサ失速の原因を明らかにしようとするものである。実験は回転数を一定にして、最高効率点、失速限界およびチョーク状態で行い、翼前縁近傍の流れを深さ比を変えて詳細に計測した。 本レーザシステムは、マルチウィンドゥ方式を用いたパソコン支援自動計測システムによる計測時間の短縮化、ハードディスクによる大容量データの高速処理化を図ることによって、衝撃波を含む翼間流れを据える実用的なシステムとなった。 本システムで得られる翼間の飛行時間と流れ角についての二次元確率分布は、運転状態毎に、また翼間位置毎にその分布形状が異なっており、流れの複雑さを示した。何れも明確な山形の分布をしていることから、L2FのSNRが十分高いことを確認するとともに、その分布から平均流および変動流についても有用な情報が得られることを示した。また、衝撃波があれば絶対流れ角および相対速度は翼間で急激に変化するが、相対流れ角は滑らかに変化しており、このことからレーザ計測の精度が高いことを示した。 翼間の等マッハ数分布を深さ比毎に示し、衝撃波の三次元構造を検討した。衝撃波の構造や強さが深さ比毎に変わるが、それらは相対流入マッハ数に加えて、入射角および翼の反り角によって影響されることを示した。 流量と衝撃波構造の関係を検討し、最高効率点では衝撃波がやや弱いこと、流量の減少と共に翼負圧面に強い衝撃波が発生しその上流マッハ数が1.3にも達することなどを明らかにした。 今後は、衝撃波の三次元構造をより詳細に調べ、失速限界に関する定量的な資料を構築する。 続きを見る