2023/08/16

円柱回りの空気の流れ PIV解析（コアンダ効果）

画像提供：カトウ光研

円柱回りの空気の流れをPIV解析しました。
400万画素の超高解像度ハイスピードカメラ Phantom T4040を使用することにより、細かい乱流などの空気の流れを鮮明に可視化し、高精度なPIV解析を実現しました。

煙発生器を使い空気の流れを視える化し、シートレーザーを用いて気流の断面を切り取りハイスピード撮影をし、得られた動画からPIV解析を行いました。
円柱回りの空気の流れは、コアンダ効果により円柱に引き寄せられ円柱後方まで気流が回り混んでいることが確認できます。
また円柱の画面上方部分では、円柱から気流が剥離し、左右の気流が渦を巻きながらぶつかり合い、乱流が発生しています。
このような乱流の起こる場所は煙の量が少なくなり、SN比の悪いカメラや、ダイナミックレンジの狭いカメラなどでは誤ベクトルが発生しやすくなります。
更に解像度が十分でないと詳細な乱流の計測は出来ません。
400万画素の超高解像かつ、低ノイズ、高ダイナミックレンジのPhantomT4040を使用したことにより、コアンダ効果の様子や、それによっておこる乱流のメカニズムを詳細に解析することができました。