赤外線ハイスピードカメラによる熱流体の温度解析事例

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赤外線ハイスピードカメラによる熱流体観察

赤外線ハイスピードカメラは、液体や気体の流れ（流体現象）と、それに伴う熱の移動（熱伝達現象）を非接触で詳細に可視化・定量化する強力なツールです。
特に対流や混合、相変化（沸騰、凝縮など）といった動的な熱流体現象の時間的な変化を視覚的に把握しやすくなります。
撮影されたデータから温度解析をすることで、「熱」と「流れ」の挙動を深く理解し、問題解決や性能向上に繋がる重要な情報を得ることができます。

事例：マランゴニ対流

この動画は、水滴におけるマランゴニ対流の現象を、赤外線ハイスピードカメラで撮影し、温度解析とFFT（高速フーリエ変換）解析したものを並べた動画です。

左側の温度解析動画では、水滴の表面に明確な温度分布が見られます。高温部と低温部が存在し、時間とともにそのパターンが変化しています。これは、表面張力の不均一性（温度差によるもの）が駆動力となり、表面で流動（マランゴニ対流）が起きていることが分かります。

右側のFFT解析をした動画は、温度変動が起きている特定の周波数（約0.96Hz）だけを抽出した動画です。水滴内部のマランゴニ対流が完全にランダムな動きではなく、ある程度の周期性を持って変動していることが分かります。

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