
エンターテインメントイベントを楽しむ際の飛沫感染リスクを低減するため,1枚の紙から作れる飛沫抑制メガホン(DSM)を試作した.メガホンなし、通常のメガホン、DSM1(屈曲部1つ),DSM2(屈曲部2つ)の4パターンのサンプルで,フレームレート毎時30フレームで飛沫可視化実験を行った.その結果,メガホンなしでは,飛沫吐出直後に1フレームあたり最大250個の飛沫がカウントされたのに対し,通常のメガホンでは1/5まで減少し,DSM1ではさらに最大25個まで減らすことができた.さらにDSM2では,飛沫吐出前と比べてカウント数の増加は認められなかった.
粉体噴流は,乾燥粉末処理や内燃機関などのさまざまな分野で広く活用されている.本研究は,ニューラルネットワークを用いて,粉体噴流を対象に上流部の乱流速度場と下流部の粒子濃度分布の関係をモデル化することを目的とした.まず,粉体噴流の上流部と下流部の両方に3つのレーザーを用いた粒子画像流速計測法(PIV)を適用して,乱流速度場と粒子濃度分布を同時に測定した.そして,測定データを用いて,上流部の乱流速度場から下流部の粒子濃度分布を予測するニューラルネットワークモデルを構築した.乱流速度データに移動平均法を適用し,ノイズを抑制することで,高精度に予測可能なモデルを構築した.
本研究では,時間平均パルスストロボデジタルホログラフィ干渉法を提案し,提案手法による振動モードの可視化方法について述べている.提案手法は,オフアクシス型フーリエ変換レンズレスデジタルホログラフィ干渉法を基本とし,パルス光によるホログラムを時間平均して記録するものである.実験においては,片持ち支持した銅製薄板の振動変位を,パルス光のデューティー比と,照射する位相(パルス位相)とを変更して計測し,LDVによる計測結果と比較した.提案手法は1%のデューティー比では,パルス位相に応じた振動板の変形を可視化でき, 25〜50%ではパルス位相によらず振動の最大変位,すなわち振動モードが振動位相も含めて可視化できることを明らかにした.CFRP薄板の振動モードの可視化を提案手法により行い,その有効性を示した.
本研究は近赤外イメージング法を用いて微小発熱体から水への熱伝達を可視化した実験的研究である。近赤外イメージング法は波長1150 nmにおける水の吸収係数の温度依存性に基づいている。水の入った厚さ(光路長)10 mmのセルの底に9 mm x 9 mm x 5 mm のフィン型ヒートシンクと誘導加熱プレートを設置し,テレセントリック照明・受光系によって吸光度画像を取得した。画像はフィン近傍での温度上昇を捉えるとともに、初期段階では顕著な自然対流は発生せず、高温領域の形状は保たれることを示した。その後、誘導加熱強度に応じて、分岐型の熱プルームが観察された。さらに、ヒートシンクからの放熱量と等価な、水の単位時間当たりの熱量変化を吸光度から求めた。放熱量は時間によらず一定で、誘導加熱強度とともに増加する合理的な結果が得られた。
本稿では,非定常攪拌混合である上下往復攪拌,及び正逆交互回転攪拌における水と非水溶性物質であるシリコーンオイルの流体挙動を解明することを目的としている.非定常攪拌が,混合挙動,速度場,せん断速度,撹拌動力などに及ぼす影響について,可視化実験および数値シミュレーションを用いて検討を行った.上下往復攪拌の結果,往復距離が短い,もしくは攪拌速度が大きいほど5往復目で水とシリコーンオイルの混合割合が増加することが判明した.正逆交互回転攪拌の結果,回転速度が大きくなるに従い広い範囲で水とシリコーンオイルが混合されることが判明した.さらに数値シミュレーションの結果から攪拌条件と熱挙動との関係が示された.