1990 Fiscal Year Annual Research Report
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01460085
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| Research Institution | Institute of Engineering Mechanics, University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
村上 正秀 筑波大学, 構造工学系, 助教授 (40111588)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
仲井 浩孝 高エネルギー物理学研究所, 加速器研究部, 助手 (00188872)
吉沢 能政 筑波大学, 構造工学系, 教授 (30029392)
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| Keywords | 超流動 / 液体ヘリウム / 超流動乱流 / 熱カウンタ-流ジェット / 第2音波ヘルムホルツ振動 / 熱衡撃波 / 量子化渦 / ファウンテンポンプ |
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| Research Abstract |
超流動乱流への遷移過程に関して,前年に引続き多方面からの実験的アプロ-チが試みられた.
1.可視化法,レ-ザ-流速計を応用した熱カウンタ-流ジェットの測定.特に,加熱誘起性の第2音波ヘルムホルツ振動の発生条件と超流動乱流遷移による振動変調について,線形安定解析を緩用して調べた.結果は実測と良く一致した.また,流速測定と相補的な関係にある温度変動の測定も小型の高速応答温度プロ-ブを開発して行われた.このデ-タの波形解析を通して,乱流遷移に関する波形の変化の側面から考察が進められた.
2.2流体方程式に対する数値実験(直接数値解法)の応用(熱衡撃波の解析).量子化渦の効果として発生する散逸に対して,渦密度発展方程式を導入して計算が行われた.前年度に行われた,ゲルタ-・メリンク項を導入したときの結果と比較することにより,量子化渦による散逸効果について定性的ではあるがより詳しい知見が得られた.
3.ファウンテンポンプの超流動乱流(非線形)域における流動特性の測定・この領域での多孔質流れにおける散逸則の記述に,その内部構造を反映することの必要性,つまり従来からのPermeability,Porosityに加えてTortuosityをも導入する,を明らかにし,そのモデル化に成功した.これにより,乱流遷移が抵抗あるいは流量に対してよりも温度上昇に対して桁違いに大きな効果をもつこと,また流量に最大値の存在することなどが見出された.その予測の為の計算プログラムも開発された.
4.レ-ザ-ホログラム干渉計法の超流動現象への応用.クライオスタットを含むシステムの構築,予備実験を成功裡に終え,間もなく熱衡撃波に対する本実験が開始されんとしている.この実験に用いるべきAuーSn薄膜超電導温度ディテクタ-も試作に成功している.
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Research Products
(9 results)
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[Publications] M.MURAKAMI: "He II Technology Development in Japan" Advanced Cryogenic Engineering. 35A. 45-54 (1990)
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[Publications] M.MURAKAMI: "Laser Doppler Velocimeter Measurement of Thermal Counterflow Jet in He II." Advanced Cryogenic Engineering. 35A. 225-260 (1990)
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[Publications] K.IWASHITA: "Numerical Computation of Thermal shock wave in He II." Advanced Cryogenic Engineering. 35A. 133-139 (1990)
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[Publications] T.HANYU: "He II Flow Phenomena through Fountain Effect Pump Element" Advanced Cryogenic Engineering. 35A. 231-238 (1990)
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[Publications] 岩下 健: "二流体方程式の直接数値解析による熱衡撃波のシミュレ-ション" 低温工学. 25ー4. 244-249 (1990)
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[Publications] T.HANYU: "NonーIdeal Flow through Porous Element in Fountain Pump." Proc.13th Int.Cryogenic Engineering Conf.(ICEC13). 350-354 (1990)
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[Publications] M.MURAKAMI: "Numerical Analysis of Propagation of Thermal Shock Wave Interacting with Tangled Vortices in He II." Proc.ICEC13. 340-344 (1990)
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[Publications] 村上 正秀: "スペ-スクライオジェニクスの現状と展望" 低温工学. 25ー6. 373-382 (1990)
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[Publications] M.MURAKAMI: "Numerical Computation of a Thermal Shock Wave in He II" Computers and Fluids. (1991)
