マルチ×(スケール:レーザー:カメラ)・スマートPIVの開発

开发多×（尺度：激光：相机）智能PIV

基本信息

批准号：
21H04582
负责人：
赤林伸一
金额：
$ 13.64万
依托单位：
Niigata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

2021年度は実大室内空間を模擬し家庭用エアコンが設置された実験用チャンバー（測定対象断面は5ｍ×2.2ｍ）を対象にスマートPIVシステムの構築を行うことを目的とし、等温状態において換気・空調気流性状の測定を行った。トレーサ粒子の選定及び発生方法、レーザーライトシートの配置法、複数のカメラを用いた可視化画像の撮影法、画像解析手法及び解析パラメータの最適化、複数のカメラによるPIV解析結果の合成方法の検討を行った。また、PIV解析結果の補正手法を構築した。さらに熱線風速計及び超音波風速計を用いて、PIV測定結果との比較を行った。トレーサはオイルミストを使用し、均等間隔で穴の開いたダクトを接続したスモークジェネレータを複数台を用いてミスト散布（シーディング）を行うことにより、良好な気流の可視化を行う手法を構築した。また可視化光源の配置では障害物による影が生じることのないよう、複数のレーザ光源により測定対象空間内で比較的均一なトレーサ反射光の輝度分布が得られる光源の配置方法を構築した。また、複数台のカメラで取得した可視化画像の解析では最適となるPIVパラメータの検討方法を構築した。さらに1つの空間をそれぞれのカメラで撮影した可視化画像からPIV解析により算出した速度ベクトルを、解析後に1つの画像として合成する手法を構築した。開発したPIVシステムにより、等温時の実大室内空間において室内全体の気流性状を測定することとともに室内の隅角部に生じる渦やエアコン吹出気流の詳細な気流性状も取得することが可能となった。

2021财年，该项目的目的是在模拟全尺寸室内空间并配备家用空调气流的实验室（测量横截面：5 m x 2.2 m）中构建智能PIV系统。测量了性能。我们将考虑如何选择和生成示踪粒子，如何排列激光光片，如何使用多个相机拍摄可视化图像，如何优化图像分析方法和分析参数，以及如何使用多个相机合成PIV分析结果。我们还开发了 PIV 分析结果的校正方法。此外，还与使用热线风速计和超声波风速计的PIV测量结果进行了比较。示踪剂使用油雾，我们创建了一种通过使用多个烟雾发生器分布雾（播种）来良好地可视化气流的方法，这些烟雾发生器以均匀的间隔连接到带孔的管道。此外，为了避免在布置可视化光源时由障碍物造成的阴影，我们开发了一种光源布置方法，利用多个激光光源来获得测量目标空间内相对均匀的示踪反射光的亮度分布。此外，我们还开发了一种考虑 PIV 参数的方法，该方法最适合分析使用多个摄像机获得的可视化图像。此外，我们构建了一种方法，可以将一个空间的每个摄像机拍摄的可视化图像通过 PIV 分析计算出的速度矢量在分析后合成为单个图像。开发的PIV系统可以在等温条件下测量全尺寸室内空间的整个房间的气流特性，并获得房间角落处产生的涡流和来自房间的气流的详细气流特性。空调。