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J-GLOBAL ID：201902236926121254   整理番号：19A0487444

3D光線追跡シミュレーションを用いた光ファイバプローブによる液滴測定精度の改善

Improving the Accuracy of Droplet Measurement by Optical Fiber Probe Using 3D Ray-Tracing Simulation

著者 (2件)： Mizushima Yuki (Graduate School of Science and Technology, Shizuoka University) ,  Saito Takayuki (Research Institute of Green Science and Technology, Shizuoka University)
資料名： Journal of Chemical Engineering of Japan  (Journal of Chemical Engineering of Japan)
巻： 52  号： 2  ページ： 171-178(J-STAGE)  発行年： 2019年 
JST資料番号： S0629A  ISSN： 0021-9592  CODEN： JCEJAQ  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 光ファイバプローブ(OFP)は,気体-液体二相流における気泡/液滴測定のための侵入型ではあるが有用な装置である。これまでの研究者は様々なタイプのOFPを発明し,それら自身のプローブシステムを確立しているが,実際の機械における測定にはほとんど技術が適用されていない。特に,液滴測定のためのOFPの成功例は極めてまれである。サブミクロン液滴のサイズ/速度測定のための単一チップOFP(S-TOP)を考案した。液滴流におけるS-TOP測定を用いることの困難さは,他のOFPsと電気伝導率プローブと同様であり,液滴上のS-TOPの接触位置を識別する方法である。この困難な問題を解決し,S-TOPの精度を改善するために,S-TOPの信号解析を3D光線追跡に基づいて実行した。著者らの光線追跡シミュレーションにより,非常に有望な特徴的な信号(ポスト信号と名付けた)を,外見上雑音のあるピークから明らかにし;その強度はS-TOPの接触位置に対応した。ポスト信号のこの特性に基づいて,S-TOPを通して液滴速度,弦長,および数密度の実用的測定のための信号処理の方法を開発した。この新しい方法は,S-TOPによる弦長さと速度の間の測定結果の差を,可視化を通して10%以下に大幅に減少させた。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *光線追跡 ,  *光ファイバセンサ ,  *液滴 ,  液滴径 ,  信号解析 ,  可視化 ,  測定精度 ,  気泡 ,  気液二相流 ,  数密度 ,  弦 ,  液滴速度
準シソーラス用語： *光ファイバプローブ

著者キーワード (10件)： 単一チップ光ファイバプローブ ,  3D光線追跡シミュレーション ,  液滴 ,  ポストシグナル ,  測定精度 ,  単一チップ光ファイバプローブ ,  3D光線追跡シミュレーション ,  液滴 ,  ポストシグナル ,  測定精度

分類 (2件)： 膜流,液滴,気泡,キャビテーション  (BC02070U) ,  装置内の流れ  (XD01010Y)

引用文献 (21件)：

• Abuaf, N., O. C. Jones Jr. and A. Zimmer; “Optical Probe for Local Void Fraction and Interface Velocity Measurements,” Rev. Sci. Instrum., 49, 1090-1094 (1978)
• Achleitner, U., K. Rheinberger, B. Furtner, A. Amann and M. Baubin; “Waveform Analysis of Biphasic External Defibrillators,” Resuscitation, 50, 61-70 (2001)
• Aprin, L., P. Mercier and L. Tadrist; “Experimental Analysis of Local Void Fractions Measurements for Boiling Hydrocarbons in Complex Geometry,” Int. J. Multiph. Flow, 33, 371-393 (2007)
• Barrau, E., N. Riviere, C. Poupot and A. Cartellier; “Single and Double Optical Probes in Air-Water Two-Phase Flows: Real Time Signal Processing and Sensor Performance,” Int. J. Multiph. Flow, 25, 229-256 (1999)
• Cartellier, A.; “Optical Probes for Local Void Fraction Measurements: Characterization of Performance,” Rev. Sci. Instrum., 61, 874-886 (1990)

タイトルに関連する用語 (6件)： 3D ,  光線追跡 ,  シミュレーション ,  光ファイバプローブ ,  液滴 ,  測定精度