衝撃波の構造

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02252105
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 本間 弘樹 千葉大学, 工学部, 教授 (90009233)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 村上 正秀 筑波大学, 構造工学系, 助教授 (40111588) ; 斉田 暢三 青山学院大学, 理工学部, 教授 (30082770)
• Keywords: 衝撃波 / 熱放射 / マッハ反射 / 回折 / 超流動

Research Abstract

<(ア)空気中の強い衝撃波の構造(担当:本間)>___ー:初期圧0.1Torr程度の空気中の強い衝撃波背後の光エネルギ-放射の特性について実験と数値解析を行った。(1)衝撃波速度が大よそ10km/sを越えると、波面背後直後で発光が一旦ピ-クに達した後で暗くなり再び明るくなる現象が見出された。(2)放射過程の解析により、その原因が主として窒素イオンの連続スペクトル放射の増加によるものと結論された。(3)波長により発光に時間遅れの現象があることが見出され、解析により確かめられた。<(イ)弱い分散的衝撃波の反射時の構造(担当:本間)>___ー:初期圧1ー4気圧の炭酸ガス中の弱い分散的衝撃波の斜め壁からの反射時の非定常過程について実験と数値解析を行った。(1)斜め壁前縁付近で反射波背後の流れが相似にならないような遷移過程が存在し、その遷移の特性距離は衝撃波の厚さと強さに依存する。(2)正常反射・マッハ反射の分類において、波面の有限厚さに起因する、古典理論予測に合致しない場合がある。<(ウ)せん断層と干渉する衝撃波の構造(担当:斎田)>___ー:物体後部領域でのせん断層と衝撃波の干渉を調べる前の段階として、フレア型モデルにつき衝撃波が通過したときのコ-ナ-での衝撃波の回折や床面からの反射等とその背後の流れの状態の光学的な観察とこれに関する数値解析を行った。回折衝撃波の形状は傾斜角に依存せず、またコ-ナ-による影響領域は傾斜角の増加と共に狭まることが明らかとなった。<(エ)超流動ヘリウム中の熱衝撃波の構造(担当:村上)>___ー:第2音波熱衝撃波を2流体方程式に基づき数値的に解き、衝撃波と量子化渦の干渉による減衰と衝撃波構造の変化について調べた。またパルスルビ-レ-ザ-を用いた熱衝撃波の光学観測(ホログラム干渉計法)のためのシステム構築を行い予備実験を行なった。あわせて、同実験用の超伝導ディテクタの試作を行い所期の性能のものが得られる見通しを確認した。

Research Products

• [Publications] 飯塚 弘之、本間 弘樹、大野 太郎: "空気中の強い衝撃波背後の発光の2次元画像観測と画像処理" 日本航空宇宙学会誌. 39. 14-19 (1991)
• [Publications] H.Maekawa,T.Usui and H.Honma: "Oblique reflection of weak shock waves in carbon dioxide: (II) Numerical simulation" Proceedings of the 1989 National Symposium on Shock Wave Phenomena. 11-20 (1990)
• [Publications] H.Honma,M.Iimura and H.Maekawa: "Dispersed irregular reflections of weak shock waves in carbon dioxide" Current Topics in Shock Waves,AIP Conference Proceedings 208 Proc.17th Int.Symp.on Shock Waves and Shock Tubes. 222-227 (1990)
• [Publications] H.Iizuka,H.Honma,A.Tsukamoto and T.Ohno: "Twoーdimensional features of strong shock waves in gases" Current Topics in Shock Waves,AIP Conference Proceedings 208 Proc.17th Int.Symp.on Shock Waves and Shock Tubes. 856-861 (1990)
• [Publications] N.Saida,Y.Hashiba & T.Ozeki: "Formation of Shock Waves in Transient Base Flow" 18th International Symposium on Shock Waves. (1991)
• [Publications] 斎田 暢三・南波 英昭: "正弦波形状の突起物による衝撃波と乱流境界層の干渉について" 日本航空宇宙学会誌. 38. 345-351 (1990)
• [Publications] M.Murakami,K.Iwashita: "Numerical Analysis of Propagation of Thermal Shock Wave interacting with Tangled Vortices in He II." Cryogenics. Suppl.30. 340-344 (1990)
• [Publications] M.Murakami,K.Iwashita: "Numerical Computation of a Thermal Shock Wave in He II" Computers and Fluids.