ウェーブレット解析による非定常非線形応答の熱流体場多変量同時計測への応用

小波分析非定常非线性响应在热流体场多元同时测量中的应用

• 批准号: 09750214
• 负责人: 中別府 修
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology (1998)The University of Tokyo (1997)
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750214/
• 关键词: 3ω法; ウェーブレット解析; 熱物性値; 熱伝導; 流体; 3ω法; ウェーブレット解析; 熱物性値; 熱伝導; 流体

本研究では,細線プローブに周波数1ωの交流を印加し非線形効果により生じる3倍高調波成分から流体の熱物性値を計測する3ωとプローブにステップ的に電圧を印加しプローブの温度応答から熱物性値を計測する非定常細線法を組み合わせ,さらに,得られた信号をウェーブレット分解し各周波数成分の持つ情報と非定常信号の持つ情報から,流体の各種物性値,物理量を一つのシステムで計測する手法の確立を目的とし,以下の研究を行った.3ω法では,直径10μmの白金細線プローブ,抵抗の変化を検出するブリッジ回路,差動アンプ,ロックインアンプで構成された計測システムで,水,エタノール,空気等の静止流体に対して熱伝導率,温度伝導率の計測実験を行い,その性能を確認した.流体への3ω法の適用には定常加熱成分が誘起する自然対流の影響を正しく評価することが必要であり,計測値が理論値よりずれる点を整理し,また,数値シミュレーションを行うことで,自然対流強さと印可電圧周波数の関係として,その適用可能条件を明らかにした.また,細線プローブに単一周波数1ωの交流電圧をステップ状に印加し,印加直後から定常状態に至る全時間領域の1ω応答および非線形効果から現れる3倍高調波3ω応答をデジタルオシロスコープで記録し,ウェーブレット時間周波数解析プログラムを開発・使用することで,直流加熱に対する応答と2ωの発熱に対する応答を同時に取り出す試みを行った.直流加熱に対する応答および,2ω発熱に対する応答の両方から熱伝導率を求めることは可能であったが,ウェーブレット解析では,厳密には必要な周波数成分が分離できないため,3ω法だけを使用した場合の精度と比べ,計測精度の向上は達成されなかった.

在这项研究中，我们结合了3Ω，从非线性效应产生的三个谐波成分和一种非稳态的细线方法来测量流体的热物理特性，从而测量了从非线性效应和非稳态质量方法中的3x谐波组件中衡量流体的热物理特性，从而测量了概率的效率，该概率是概率的，该方法的温度属性，该属性属性属性。此外，根据每个频率分量持有的信息以及非稳态信号所持有的信息，使用单个系统测量了所获得的信号，并使用单个系统分解了流体的各种物理特性和物理量。进行以下研究的目的是建立一种方法来建立一种实现以下方法的方法。在3Ω方法中，由直径为10μm的测量系统组成的测量系统，直径直径的铂金属丝探头，一种用于检测电阻变化的桥梁电路，检测差速器的变化，并进行了锁定的锁定，并导致了降低的速度和温度的导电性，以实现降级和温度的导电性，以实现降级，并实现了降落的导体，并实现了降落的速度。确认。将3Ω方法应用于流体时，有必要正确评估稳态加热组件引起的自然对流的影响。关键是组织测量值从理论值转移的点，并通过进行数值模拟，将适用的条件阐明为自然对流强度和施加的电压频率之间的关系。 In addition, a single frequency of 1ω is applied to a thin wire probe in a step manner, and the three-fold harmonic 3ω response that appears from the 1ω response in the entire time domain, which reaches steady state immediately after application, was recorded on a digital oscilloscope, and by developing and using a wavelet time frequency analysis program, we attempted to simultaneously extract the response to DC heating and the response to 2ω heat generation.尽管从对直流加热的响应和对2Ω热产生的响应的响应都可能导致电导率，但小波分析并未严格分析必要的频率成分，因此与仅使用3Ω方法时的精度相比，测量精度并没有提高。