可貼附於曲面之超薄片式氣流感測器

 

刊登日期:2022/12/5
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東京理科大學開發了一項可貼附在曲面上,且能同時測量壁面剪切應力與氣流方向之小型、超薄片狀流量感測器,可望有助於提升各種流體機械的性能或減輕環境負荷。新開發的感測器係於厚度數十μm的聚醯亞胺基板上,集結了多項可測量壁面上氣流方向與壁面剪切應力的感測器。由位於中央部位、直徑1 mm之加熱器的熱損失計測量壁面剪切應力,並由設置於周圍的3對溫度感測器陣列測量流動方向。

由於流體的黏性在物質表面形成摩擦作用,在某些情況下會發生一種流體從壁面分離的「剝離」現象,當剝離形成後阻力增加,能量損失量亦隨之擴大。然而其預測與控制非常困難,過去並未開發出可以簡單測量壁面附近流動與壁面剪切應力的感測器。

目前為止尚未出現可在風速超過100 m/s的情況下同時測量壁面剪應力與流向的軟性流向感測器,而此次開發的感測器則可在風速高達170 m/s的情況下測量各種角度的氣流,可望有助於提升泵浦、鼓風機、壓縮機、渦輪機等各種流體機械的性能。此外,東京理科大學也應用此一原理展開了液體流向感測器、人體貼附感測器等的開發,今後將進一步實施從人體到流體機械等廣泛對象之物體表面流向量測。


資料來源: https://www.tus.ac.jp/today/archive/20221104_8232.html
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