遺伝的アルゴリズムによる3次元粒子画像流速測定法の実用化と帯電液体流測定への応用

遗传算法3D粒子图像速度测量方法的实际应用及其在带电液体流量测量中的应用

基本信息

批准号：
09750202
负责人：
大山龍一郎
金额：
$ 1.02万
依托单位：
Tokai University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は.工学分野で重要な乱流場を対象に.その3次元の流速ベクトルを比較的高速に測定できる新しい粒子画像流速測定法(PIV)技術を開発して.さらに実用化のための評価を行うと同時に電気流体力学現象で取り扱われる帯電液体の乱流測定を実施することを研究の目的に研究開発を行ったものである。以下に,研究の実施計画に従って成果を整理する。1.3次元粒子画像流速測定法本研究で開発を進めたPIVは.流れ場に混入したトレーサ粒子の時間的および空間的対応付けにより粒子追跡を実行して、その速度ベクトルを算出する画像計測法である。この時間的および空間的対応付けには、遺伝的アルゴリズムによる組み合わせ最適化処理技術を用いた。すなわち.本手法による画像計測の基本原理は,複数の時系列画像間で一対一に対応付けらる個々のトレーサ粒子を追跡することで.流れ場の速度ベクトル分布を求めるアルゴリズムとなった。 2.粒子位置の3次元位置計測方法実際の流れ場に適用するためには.3次元空間に分布する多数のトレーサ粒子の位置測定を行うことが重要である。1.本研究では,まず画像処理CPU装置を用いて直角座標系におけるX-Z面とY-Z面の同期した各2次元粒子画像処理を行うシステムを構築し、次にその処理結果から3次元空間での粒子の位置計測を計算機のソフトウェア上で精密に行う画像計測システムを構築した。また、構築したシステムと本手法の性能評価については,乱流場のコンヒュータシミュレーションに基づく解析と検討から優れた基本性能が明らかとなった。 3.帯帯液体の乱流ば計測実際に流体運動を制御した帯電液体を対象にして、本手法による3次元乱流場の測定を実施し,電気流体力学的現象における流動計測が可能になった。今後の展開としては,実用化に向けて技術の発展を目指すとともに,帯電液体流に関して多くの知見を得るために応用研究を進めたいと考えている。

这项研究是针对工程领域中的重要地点。执行与评估同时和同时在电流体现象中处理的电液体的额定值。结果是根据研究计划组织的。 1.3尺寸粒子图像流速度测量方法在本研究中开发的PIV用于通过添加混合在流动区域中的Tracea颗粒的时间和空间对应来执行粒子跟踪，并计算速度向量。在此时间和空间响应中，使用了遗传算法的组合。也就是说，通过此方法进行成像测量的基本原理是跟踪单个曲酸颗粒，这是一个在多个时间序列图像之间对应的一个。 2。粒子位置的三维位置测量方法，测量大量在.3d空间中分布在.3d空间中以应用于实际流量的曲片颗粒很重要。 1。在这项研究中，使用图像处理CPU设备来构建每个X-Z表面和Y-Z表面的二维粒子图像处理的系统，然后在正确的角度坐标系中，然后在处理结果中的3D空间中。已经构建了一个精确执行计算器软件上粒子位置测量的图像测量系统。此外，基于凝结的配置模拟的分析和检查，基于分析和检查的构建系统的性能评估以及该方法的性能揭示了出色的基本绩效。 3。测量OBI液体测量的湍流，实际上是通过该方法测量3D湍流池的流体运动，并且可以测量电流体机械现象中的流体。在未来的开发中，我们旨在旨在开发用于实际使用的技术，并进行应用研究，以便获得有关电气库的大量知识。