1991 Fiscal Year Annual Research Report
衝撃波現象の解明(計画研究:衝撃波現象の発生方法と計測法)
Project/Area Number |
03238104
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Research Institution | Tohoku University |
Principal Investigator |
高山 和喜 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (40006193)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
冨田 幸雄 北海道教育大学, 函館分校, 助教授 (00006199)
小山 清人 山形大学, 工学部, 助教授 (60007218)
松本 洋一郎 東京大学, 工学部, 助教授 (60111473)
皺田 元紀 宇宙科学研究所, システム系, 教授 (10013674)
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Keywords | 衝撃波 / 流体力学 / 二段式軽ガス銃 / 可視化計測 / 高分子圧力変換器 / 二相流 / 光学計測 / 温度計測 |
Research Abstract |
今年度得られた主な研究成果を以下に列挙する。 1.安定性・操作性のよい二段式軽ガス銃の開発 従来の火薬駆動の方式に対して,再使用可能なピストンの利用と高圧気体駆動の精密制御方式の二段式ガス銃の開発を行い,数値シュミレ-ション法を用いて,火薬駆動二段式軽ガス銃の特性を実験的に解明した.また,一定圧力駆動型圧縮管を二段式として,第一段で軽量ピストンによる前方駆動気体の衝撃波加熱を行い圧縮比,最高到達温度を向上させることができることを,実験的・数値解析的に見いだした。 2.衝撃波の圧力測定法の開発 ピエゾ・フィルムを用いた圧力計の開発を行い,その応用と精度の向上を行った.特に,興味ある応用として,雲仙普賢岳の噴火に現れた水蒸気爆発で生じた爆風の圧力を測るために,テレメトリ-による圧力遠隔測定に,本圧力計を設置することも計画している. 3.衝撃波光学可視化法の開発 比較的単純形状における衝撃波の挙動をホログラフィ-干渉計法により可視化し密度分布の計測法を確立した。さらに,複雑三次元形状,超高速現象の光学計測手法の確立を目的として,散乱レ-ザ-光を用いたホログラフィ-干渉法により三次元的な密度分布計測に成功した。 総括すると,研究計画全体の70%が完了したと自己評価するが,衝撃波現象に関連する温度場の計測,多相媒質中を伝播する衝撃波の可視化計測,二段式軽ガス銃の飛翔体速度の向上等が主な解決課題として残されている。
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[Publications] Y.Matsumoto: "Numerical Simulation of Pressure Wave Behaviors in Bubbly Liquids" Proc.of Int.Conf.on Maltiphase Flows'91. 2. 327-330 (1991)
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[Publications] M.Hinada: "Parachute Deployment in Transonic and Supersonic Wind Tunnels" Proc.of AIAA 11th ADST Conf.207 (1991)
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[Publications] K.Koyama: "Acoustical Imaging Using M-sequence Encoding Array Transducer" Jpn.J.Appl.Phys.S30. 308-332 (1991)
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[Publications] Y.Tomita: "The Behavior of a Laser-Produced Bubble Near a Rigid Wall with Various Configurations" Proceedings of Cavitation '91 Symposium,The First Joint ASME-JSME Fluids Engineering Conference,Portland. 1. 19-25 (1991)
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[Publications] 小野寺 英輝: "高速ドラムカメラの試作と衝撃波現象の観察への応用" 日本機械学会論文集. B57. 545-550 (1991)
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[Publications] K.Takayama: "Holographic Interfelometric Observation of Underwater Shock Wave Focusing to Extracorporeal Shock Wave Lithotripsy" Proc.of 19th International Congress on High-Speed Photography and Photonics,SPIE. 1358. 1180-1190 (1991)
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[Publications] K.Takayama: "Flow Visualization of Shock Wave Phenomena" Springer-Verlag,Heidelberg, 350 (1992)