著者

村井 祐一

出版者

一般社団法人 日本機械学会

雑誌

日本機械学会誌 (ISSN:24242675)

巻号頁・発行日

vol.115, no.1121, pp.232-233, 2012-04-05 (Released:2017-06-21)

著者

井波 真弓 齊藤 兆古 堀井 清之 細井 尚子 山縣 貴幸 藤澤 延行 村井 祐一 山田 美幸 熊谷 一郎

出版者

(社)可視化情報学会

雑誌

可視化情報学会誌 (ISSN:09164731)

巻号頁・発行日

vol.33, no.130, pp.11-21, 2013 (Released:2014-07-01)

参考文献数

29

被引用文献数

1

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『源氏物語』は11世紀初頭に書かれた日本文学の最高傑作であるが,その作者や成立順序などに関していまだに多くの謎を秘めている.本稿では,『源氏物語』を対象として3つの可視化手法を適用し,それぞれの手法や得られる情報について解説する.1つ目は,ウェーブレット多重解像度解析を用いた解析であり,助動詞の「タ形」と「ル形」の変化から作品の語りの変化を可視化している.2つ目は,助動詞の統計解析のためのテキストマイニング法で,得られた助動詞の出現頻度を基に数量化理論Ⅲ類を用いた『源氏物語』の構成の特徴抽出を行っている.3つ目は,作品にとって重要なキーワードを用いた頻度分布のパターン解析によって,『源氏物語』の雅な世界を絵画的に可視化している.

著者

田中 泰爾 大石 義彦 朴 炫珍 田坂 裕司 村井 祐一 川北 千春

出版者

一般社団法人 日本機械学会

雑誌

日本機械学会論文集 (ISSN:21879761)

巻号頁・発行日

vol.88, no.907, pp.21-00297, 2022 (Released:2022-03-25)

参考文献数

24

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Drag reduction by bubble injection in turbulent boundary layers was investigated using a 36-m-long flat-bottom model ship. The model ship was towed at 8.0 m/s, resulting in a downstream-distance-based Reynolds number as high as 2.9 × 108. The total resistance exerting on the model ship was reduced, and the resistance reduction increased with the air flow rate for the bubble injection. The local wall shear stress on the bottom plate was measured at multiple locations to clarify the streamwise transition of the drag reduction. The local drag reduction observed at the upstream measurement locations was increased with the air flow rate. The higher gas flow rate, moreover, produced the longer streamwise persistence of the drag-reduction effect. These multiple factors improved the efficiency of the total resistance reduction against the power consumption for the bubble injection. We provide the estimation of total frictional drag reduction for the full-scale ships using the equation of the local friction coefficient obtained experimentally. The results of the model ship experiment and the full-scale estimation consistently indicated that the downstream persistence of the local drag-reduction effect strongly affect the total drag reduction of such the long hulls.

著者

村井 祐一

出版者

日本混相流学会

雑誌

混相流 (ISSN:09142843)

巻号頁・発行日

vol.31, no.4, pp.369-374, 2017-12-15 (Released:2018-01-20)

参考文献数

17

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Drag reduction using bubbles are now in operation for marine vessels, and recorded significant fuel saving. Beside it, fluid mechanics inside high-speed bubbly turbulent boundary layer is highly complex. Efforts by scientists and engineers in Japan straggled in the last 30 years and recently reached the goal. They found further potential of technical improvement with recent experimental discovery on bubbles’ organizing behaviors.

著者

村井 祐一 田坂 裕司 北川 石英 石川 正明 武田 靖 武田 靖

出版者

北海道大学

雑誌

基盤研究(B)

巻号頁・発行日

2009

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マイクロバブル混合液体の層流域から乱流域までのレオロジー特性を実験的に研究したものである.層流域では,非定常なせん断応力場において気泡形状と応力の関係に非平衡性が表れる場合,平衡を仮定した実効粘度よりも10倍以上大きな運動量伝達特性をもつことがわかった.遷移域では周波数の変調による乱流への初期遷移が抑制されることがわかった.また乱流域では乱流渦干渉による乱流エネルギー低下,気泡クラスタリングによる新しい境界層構造の出現や伝熱促進が観測された.

著者

田坂 裕司 白鳥 貴久 芳田 泰基 村井 祐一

出版者

The Visualization Society of Japan

雑誌

可視化情報学会誌 (ISSN:09164731)

巻号頁・発行日

vol.36, no.142, pp.7-11, 2016 (Released:2017-07-01)

参考文献数

12

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不透明液体の時空間流動情報の取得が可能な超音波流速分布計(UVP)を用いたレオメトリの紹介を行った.速度場には応力,歪み,歪み速度の関係を表すレオロジー物性が反映されるため,シンプルな流れの体系において流れ場計測を行い,それを解析することでレオロジー物性を取得することが可能である.この解説記事では,流れの体系として振動回転を付与された円筒容器内流れを採用し,これを用いて分散気泡液体の実効粘度評価と,チキソトロピー性流体の一種であるモンモリロナイト懸濁液の時間依存して変化するレオロジーの評価を紹介した.それらに加えて,レオロジーモデルを使用しないレオロジー物性の評価法として新しく導入した概念である,flow surfaceについて解説した.

著者

村井 祐一 PARK HYUNJIN 熊谷 一郎

出版者

北海道大学

雑誌

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

巻号頁・発行日

2018-10-09

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本課題ではオンラインレオメトリーを開発・実現するために,スイス連邦工科大学チューリッヒ校(ETH)との共同開発を行った.またETHとの連携をもつEPFL(スイス連邦工科大学ローザンヌ校),中国・天津大学とも間接的な共同研究を進めた.2020年度は以下の項目について成果を得た.[1]粒子画像流速測定法PIVにより非ニュートン流体の外部流を対象として速度ベクトル場の計測結果から圧力場と粘度場を同時に定量可視化するツールを開発した.カルマン配列渦がシアシニング性をもつ非ニュートン流体では渦核が高粘度,渦周囲が低粘土になり渦運動が下流に長時間持続し運動量散逸が相対的に低下することを発見した.この成果は流体計測の国際誌 Flow Measurement and Instrumentationに発表された.[2] 複数の振動周波数が混在するせん断ひずみ流れを超音波パルスドップラー法UVPによりの時空間速度分布を計測することによりレオロジー特性をマッピングするという新手法を開発した.これによりエマルジョンや気泡懸濁液における複素粘度特性を取得することに成功した.成果は日本機械学会論文集に掲載された.[3]熱移動を伴う食品の表面における冷却プロセスを3次元で計測するColor PIV技術を開発した.この結果,表面の凹凸や祖度に影響を受けた乱流境界層の内層構造を定量計測することに成功した.この成果は日本機械学会流体工学部門講演会にてETHの研究者と共著で発表された.[4]ゲルを媒体とする非ニュートン流体の運動機構について国際共著論文として英文誌 J. Non-Newtonian Fluid Mech.に掲載された.以上についてはコロナ禍における2国間の移動制限のためETHと北海道大学の間で2週に1回のペースでweb会議を実施し,最新の情報交換と研究推進会議を重ねた.

著者

芦田 俊樹 村井 祐一 パク ヒョンジン 田坂 裕司 永井 繁行

出版者

一般社団法人 日本機械学会

雑誌

日本機械学会論文集

巻号頁・発行日

vol.86, no.888, pp.20-00184-20-00184, 2020

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<p>Aerodynamic drag on several types of road cones was measured by wind tunnel experiments purposing improvement of anti-fall-down functions against lateral wind blowing. By opening holes on the side surface of cones, drag coefficient decreased so that maximum endurable wind speed increased over 30 m/s in the best case. This finding contributes to three benefits in road safety; reducing the weight of the cone for workers at roads, cost cutting by manufacturers for the synthetic resin material, and also for security aspects by internal visibility preventing from hidden matters. We also found different aerodynamic characteristics due to bottom plate condition of the cones. That is, when the bottom plate opened to the inner space of the cone, small angle of inclination intensified a recovery moment that pulls back the cone to the standing attitude. This effect significantly improved the maximum endurable wind speed and was explained by the flow allowed inside the cone when the side holes were provided. Such a fluid-structure interaction was analyzed theoretically to clarify the endurance mechanism.</p>

著者

村井 祐一 Murai Yuichi

出版者

宇宙航空研究開発機構

雑誌

宇宙航空研究開発機構特別資料: 第4回EFD/CFD融合ワークショップ = JAXA Special Publication: The 4th Workshop on Integration of EFD and CFD (ISSN:1349113X)

巻号頁・発行日

vol.JAXA-SP-11-009, pp.5-22, 2012-01-20

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第4回EFD/CFD融合ワークショップ (2011年1月25日. 秋葉原コンベンションホール), 千代田区, 東京都

著者

熊谷 一郎 村井 祐一 藤本 修平

出版者

明星大学

雑誌

基盤研究(B)

巻号頁・発行日

2017-04-01

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平成30年度は,平成29年度に行った実験準備を基に以下の項目を実施した.①翼型気泡発生装置の深喫水船舶への拡張に関する実験研究代表者の熊谷(明星大学)は,10m/sの流速が得られる海上技術安全研究所の小型高速チャネルを用い,実船の巡航速度における翼型気泡発生装置の空気導入性能および気泡生成過程を調べるための実験を行った.その結果,流速9m/sにおいて,翼の負圧による空気導入流量が約50l/minに達することが確認できた.一方で,流速が5m/sを超える場合には,翼周りにair cavityが形成され,空気導入性能が低下することも確認された.しかしながらこの問題については,翼形状の最適化によって克服できることを明らかにした.さらに本実験では,新規開発した穴あき水中翼の空気導入性能に関する実験も行い,サブミクロンオーダーの微細気泡を大量発生させることに成功した.また研究分担者の村井(北海道大学)は,昨年度に引き続き,気液二相流の数値シミュレーションを行い,水面下を運動する翼による気液界面変形に関する計算を行った.次年度,実験成果との比較検討を行う予定となっている.②微小気泡による船舶抵抗低減法に関する船体壁面の傾斜や凹凸の依存性について研究分担者の藤本(海上技術安全研究所)は,ドック入り直後の船舶の表面を型取りし,その凹凸データを取得することに成功した.得られた壁面凹凸の特徴についての解析も行った.また,その結果を基に,気泡による船舶抵抗低減効果の船体壁面の凹凸の影響を調べるための実験準備を行った.具体的には,平成31年度(2019年度)の秋に,明星大学および海上技術安全研究所の水槽を用い,実船から得られた凹凸データから作成した模擬壁面を気泡流中に設置し,その抵抗低減効果について調べるための実験装置設計を行った.

著者

村井 祐一 石川 正明 田坂 裕司 熊谷 一郎 北川 石英 大石 義彦

出版者

北海道大学

雑誌

基盤研究(A)

巻号頁・発行日

2012-04-01

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2011年の大震災以来,エネルギーの効率的な生産と効果的な利用が,持続可能な社会を目指す上で早急に実現すべき人類の課題として最重要視されてきた.このうち海運分野で重責を担う革新的省エネ技術が,二相流を利用した乱流摩擦抵抗低減技術である.船舶の10%の抵抗低減が世界全体で2GW(年間CO2換算で2100メガトン)の省エネを実現する.本課題では,高レイノルズ数環境にある二相流力学的な「摂理」(多次元性,マルチスケール性,ならびに著しい非定常性・不規則性)を真正面から扱い,5%以下の僅かなボイド率で30%以上の正味抵抗低減率を「常に」得るような二相乱流のスマート制御を達成した.

著者

シャムシドニア ハミドレザ 武田 靖 村井 祐一

出版者

日本流体力学会

雑誌

日本流体力学会年会講演論文集 (ISSN:13428004)

巻号頁・発行日

vol.2010, 2010-09-09

著者

村井 祐一

出版者

社団法人 可視化情報学会

雑誌

可視化情報学会誌 (ISSN:09164731)

巻号頁・発行日

vol.28-1, no.1, pp.459-459, 2008 (Released:2012-04-28)

著者

村井 祐一 桝田 修一郎 加藤 高清 諸角 建 野田 健一

雑誌

全国大会講演論文集

巻号頁・発行日

vol.44, pp.111-112, 1992-02-24

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移動物体を発見したり,動きのパターンや形状の時間的変化を調べるために,テレビカメラにより速続して撮られた画像を高速に解析する技術が進んできている.この技術を利用して野球のピッチャーが投げるボール像を2台のテレビカメラで観測し,ボール位置変化の精密計測,ボールのバッター平面到達位置の予測,ロボット捕球,ロボット打球等の高度処理を行うシステムの構築が可能と考えられるようになった.また飛球の速度計測や,ストライク・ボールの判定などは既に実用化されているが,本研究ではより高度な機能を持つ詳細飛行軌跡の観測システムをステレオビジョン方式を基に構築し,最終的にはロボットキャッチャーに捕球させたり,ロボットバッターに打球させることをめざしている.

著者

村井 祐一 番匠 一雅 山本 和弥 野田 健一

出版者

一般社団法人情報処理学会

雑誌

情報処理学会研究報告コンピュータビジョンとイメージメディア(CVIM) (ISSN:09196072)

巻号頁・発行日

vol.1995, no.68, pp.1-8, 1995-07-20

被引用文献数

1

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野球のピッチャーが投げ,バッター方向に飛来するボールの映像を2台のTVカメラでステレオ観測し,ボールの時々刻々の空間位置の精密計測,ボールのバッター平面到達位置の予測,ロボット捕球,ロボット打球等の高度処理をさせる技術のアルゴリズムを開発した.従来技術の飛球速度計測,ストライクやボールの判定から踏み出して,カーブやシュート,落ちる球や浮き上がる球などの変化球に対する詳細かつ正確な飛跡の客観的計測データを得たり,ロボットキャッチャーによる捕球,ロボットバッターによる打球をも可能とした.ボールを構成している画素の連続性に基づくボール中心点決定方法,ボール到達座標予測を使用してボール探索領域の限定を行うアルゴリズムなどを考案し,各種ボール到達位置予測アルゴリズムの実験および比較検討による最適方式の決定を行った.さらに連続して得られた3次元ボール移動軌跡からボール最終到達点の予測を行い広汎な環境条件において,投手が投げたボールを追跡し,到達点を予測するシステムのアルゴリズムを開発し,実験によって動作の確認が得られたので報告する.Pursuiting algorithm of linear prediction and a color grade stressed integration for a flying baseball image is utilized to real-time measuremet of its trajectory. After the ball image of video screen on each TV monitor of stereo cameras is enhanced by cancelling background scene image in specified limited area, the true ball image is searched on the screen and their coordinates are located. In searching process, searching area on the TV screen area is limited within less than one thousandth of the TV screen area at the least, by using the linear prediction. Ball arriving point forecast algorithm on batter plane are experimentally demonstrated by usin parabolic equation approximation, and forecast accuracy less than a few millimeters is estimated.

著者

北川 石英 山本 和明 村井 祐一

出版者

The Japan Society of Mechanical Engineers

雑誌

日本機械学会論文集 B編 (ISSN:03875016)

巻号頁・発行日

vol.78, no.793, pp.1539-1549, 2012

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This paper describes effects of microbubble injection on natural convection heat transfer from a vertical heated plate in water. Thermocouples are used for the temperature measurement and an image processing technique is used for obtaining the bubble diameter, the bubble velocity and the bubble layer thickness. The working fluid used is tap water, and hydrogen bubbles generated by electrolysis of the water are used as the microbubbles. For a constant bubble flow rate and a constant wall heat flux, in the laminar and transition regions, the heat transfer coefficient is significantly increased by the microbubble injection (The ratio of the heat transfer coefficient with bubble injection to that without injection is 1.6-2.0 in both regions). The heat transfer enhancement in the laminar region results from both the forced-convection and mixing effects due to microbubble injection. On the other hand, the heat transfer enhancement in the transition region is mainly affected by acceleration of the transition to turbulence due to microbubble injection.

著者

北川 石英 奥 達明 大里 拓也 村井 祐一

出版者

一般社団法人 日本機械学会

雑誌

日本機械学会論文集 (ISSN:21879761)

巻号頁・発行日

vol.80, no.811, pp.TEP0044-TEP0044, 2014 (Released:2014-03-25)

参考文献数

18

被引用文献数

1 1

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This paper presents the temperature and velocity measurements to clarify effects of inclination angle of a heated plate φ on natural-convection heat transfer enhancement by millimeter bubbles. In the range 0≤φ≤30˚, the heat transfer coefficient with bubble injection is much higher than that without injection, and the ratio of the heat transfer coefficient with bubble injection to that without injection (heat transfer coefficient ratio) ranges from 3.0 to 5.0. This is due to enhancement of both the transport of the warm liquid toward the downstream region and the mixing of warm liquid and cool liquid. The former results from the bubble-induced liquid entrainment, and the latter is mainly due to the increase in the liquid velocity fluctuation induced by a combination of the bubble motion and the vortex shedding from the bubble interface. Moreover, the significant bubble-induced liquid entrainment and the unsteady vortex occur near the heated wall at higher inclination angle of the heated plate. Hence, the heat transfer coefficient ratio increases with increasing inclination angle of the heated plate.

著者

武田 靖 村井 祐一 田坂 裕司

出版者

北海道大学

雑誌

基盤研究(B)

巻号頁・発行日

2006

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気流の空間的構造を定量計測するPIV(Particle Image Velocimetry)を技術開発することを目的とし3年間の研究の実施を通じて多面的な成果を上げた. 大規模な気流計測における主要な問題は, 環境負荷の少ないトレーサを開発すること, ならびに三次元非定常構造を定量捕獲するための光学設計, さらには速度ベクトルデータの高密度化であった. 平成18年度は, トレーサの開発としWatermist法, Soap Bubble法, ならびにTuft Resonance法について検討を行い, さらにPIVに適合したトレーサの注入方法を設計・検定した. これと同時に300m規模の大気流動場を三次元計測する問題点提起実験を実施した. 平成19年度は開発したトレーサ注入法と光学系を実例計測によりデモンストレーション実験した. 計測対象は竜巻のPIV計測, 樹木や鉄塔をモデル化した透過性物体の周囲空間流動のPIV計測である. 平成20年度は大気ダウンバーストを室内モデル実験置換し, カラートモグラフィックPIV技術の実証実験を実施した. これらの開発の結果, 従来まで低密度データの2次元計測に制約されてきた気流構造計測が, 3次元高密度データ取得が可能となるに至った. また応用実験から気流のもつ固有の流動場が新たに発見され, これらについてのダイナミクスを論文等で発表した.