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整理番号 3611   (公開日 2006年12月04日) (カテゴリ 環境・エネルギー機械大気・海洋
NO分子をトレーサーとした流速測定法
●内容 流れ場で流速を測定する方法としては、固体粒子をトレーサーとして用いるレーザドップラー法等が一般的であるが、トレーサーが固体であることによる制約(高速流では機器を損傷する等)も大きい。この研究室では、気体分子NOをトレーサーとして用いる流速測定方法を開発した。これは測定対象の流体中にNO2を加え、それに紫外線レーザーを照射し光解離することによって発生するNO分子の移動をレーザー誘起蛍光法によりカメラで捉えることで、流速を計測する手法であり、すでに実験によりその動作を確認している。この方法の特長は、高速流(数100m/秒)の 測定が可能であること、またオゾンをトレーサーとする方法に比べ高温中での測定が可能であることなどである。この技術の応用に関し、企業との共同研究を希望している。
図1は実験装置のレイアウトである。
円管から垂直上方へNO2を添加した気体(空気)を噴射している(黄色の矢印)。円管出口からある高さ(この場合は25mm)の位置に気体噴流に垂直に355nmのシート光(濃い水色)を照射し、NO2を光解離させてNOを生成させる。シート光上に生成されたNOはタグ状になって噴流に従って下流(上方へ)移動する。このタグ状のNOをLIF法により可視化する。そのため、355nmのシート光を照射してから一定時間経過した後、LIF法の励起光となる226.1nmのレーザシート光を照射する。このNOタグの動きから噴流の速度分布を計測する。その結果の時間挙動変化を図2に、計測された噴流内速度分布を図3に示す。
●研究者
教授 津江 光洋
大学院工学系研究科 航空宇宙工学専攻
●画像


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図1 写真を撮影した際の実験装置のレイアウト。
(C) 津江光洋

図2 管出口から25mmの位置に355nmの光を照射した場合の、20l/minuteで907ppmのNO2希釈ガスを噴射した場合の光解離によって生成したNOタグの挙動の時間変化の写真。
(C) 津江光洋

図3 円管出口から25mmの位置における10l/minuteで噴射した時の噴流内速度分布計測結果。
(C) 津江光洋
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上記内容は、各研究者へのインタビューをもとに東京大学 産学協創推進本部で骨子をまとめたものです。
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