知能機械創製部門,石間 経章

石間 経章

教授

ISHIMA tsuneaki

知能機械創製部門

研究KEYWORD

レーザ応用計測,流れの可視化,流体工学,混相流,自動車,燃料噴霧,エンジン

研究分野

流体工学,熱工学

主な研究テーマ

  • レーザ応用計測による流れの詳細評価の研究
  • 流体中の微細粒子や微細液滴の速度と粒径計測
  • 薄い液膜の厚さと流動に関する研究

主要な研究内容

流体は気体と液体の総称で,流体の運動は流れと呼びます。レーザを光源として光学系を構成し,微粒子を含む流れに照射すると,レーザ光のドップラ効果により,微粒子の速度が計測できるようになります。微粒子が流れに追従していれば,流れの速度計測を行うことになります。同様に,微粒子を含む流れは観察可能であり,画像処理により面的な速度が計測できるようになります。これらの方法でたとえば物体の周り流れやダクト内流れの詳細計測と詳細理解が可能になります。
これらの計測手法では,流れに追従しない微粒子の運動を直接計測することも可能です。さらに,上記計測器を応用して,微粒子の速度だけでなく粒径も計測できるようになります。ドップラ効果を利用したレーザ応用計測では0.1mm以下の領域を通過する微粒子の速度と粒径を計測できるため複雑な現象でも有用な情報を得ることができます。
流体に蛍光物質を添加し,レーザを照射するとレーザ光とは異なる波長の光を発します。これを薄い液膜に応用すると,液膜厚さや液膜の変形などが計測できるようになります.この方法を利用して,エンジンのピストン周りのエンジンオイル挙動を計測しています。

共同研究に応用できる技術分野 または 共同研究実績

流れの可視化,流れのレーザ計測,レーザドップラ流速計による流れの評価,位相ドップラ法による燃料噴霧評価,物体周り流れの画像計測,レーザ応用計測による液膜評価

主要な所属学会

日本機械学会,自動車技術会,可視化情報学会,日本液体微粒化学会,日本混相流学会

近年の論文 または 特許 (3件以内)

  • Mガスタービン吸気冷却用噴霧の噴霧特性と冷却性能の関係,日本機械学会論文集 86(884), 19-00030-19-00030, 2020
  • Water spray spatial distribution by novel optical measurement for cooling suction air of gas turbine and its influence on cooling performance, Mechanical Engineering Journal 7(4), 20-00115-20-00115, 2020
  • ピストンパターンコーティングが潤滑状態と摩擦に及ぼす影響(第4報):-可視化による水玉模様での油膜分布評価-,自動車技術会論文集 50(4), 993-998, 2019