ラム加速機の基礎と応用に関する研究

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05402033
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 高山 和喜 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (40006193)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐宗 彰弘 東北大学, 流体科学研究所, 助教授 (40215752) ; 井上 督 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (00107476) ; 新岡 嵩 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (90208108)
• Keywords: 衝撃波 / ラム加速機 / ホログラフィー干渉計 / 数値シミュレーション / 衝撃超高圧

Research Abstract

昨年度口径25mmのラム加速機を試作し、予備実験を実施した。一方、この装置で使用する気体は水素あるいはメタンで漏れによる爆発災害の可能性があるので、本年度では、安全上の見地から水素、メタン漏れ検出器を実験室の天井と操作盤、ボンベ室に取り付けた。
その間、ラム加速機の特性開発あるいはこれに関係する衝撃波現象の解明を実施した。主な成果を要約すれば、
i)ラム加速機の初段加速過程を二段式軽ガス銃および火薬銃を用いて実験し、数グラムの飛行体を有効に1Km/s以上に加速できることを確認した。
ii)また、高速飛行する物体まわりの衝撃波およびその背後の流れを解明する数値シミュレーション法を開発した。
iii)高速飛行体まわりの流れをホログラフィ干渉計法を用いて定量的に観測する手段を確立した。
iv)ホログラフィ干渉計画像をコンピューターを用いて迅速処理する方法を得た。この方法により、数値シミュレーションの結果と画像データとを有機的に結び付ける有効な手段を確立した。
V)火薬銃を用いて発生させた高速液体ジェットの構造とその運動をホログラフィー干渉計法を用いて観測した。
vi)高速飛行体を衝突させて静止させる技術に関する予備実験を実施した。その副産物として衝撃波超高圧発生に関する実験的知見を得た。

Research Products

• [Publications] K.Takayama: "Holographic interferometric observation of interaction of underwater shock waves with a gas bubble" 21st international congress on high speed photography and photonics. (1994)
• [Publications] K.Takayama: "Supersonic Diesel Fuel Infiction thorough a Single-Hole Nozzle in a Compact Gas Gan (PartII)" JSME International Journal. 37. 509-516 (1994)
• [Publications] A.Sasoh: "Disturbance Propagation in Weak Mach Reflection" Proc.of 11th Intrernational Mach Reflection Symposium. (1994)
• [Publications] K.Takayama: "Reflection and Diffraction of Shock Wave Generated by a Diaphragmless Shock Tube" Proc.of Third Asian Symposium on Visualization. 259-264 (1994)
• [Publications] 高山和喜: "極超音速流中における液晶を用いた高解像度熱伝達計測" 可視化情報学会誌. 14. 43-46 (1994)
• [Publications] 高山和喜: "衝撃波の三次元挙動の可視化" 可視化情報仙台講演会講演論文集. 14. 35-38 (1994)