極超音速高エンタルピー流れにおける混合層の構造に関する研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07044116
• 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 章弘 東北大学, 流体科学研究所, 助教授 (40215752) ; SISLIAN Jean トロント大学, 航空宇宙研究所, 教授
• Keywords: 衝撃波 / 極超音速流 / 乱流混合 / ノズル流 / 実在気体効果 / 数値計算 / 自由ピストン衝撃波風洞 / スクラムジェットエンジン

Research Abstract

極超音速乱流混合に関する研究は,高速空気力学の研究課題であるばかりでなく,衝撃波工学の重要な基礎研究課題でもある.この研究は,また,最近注目を集めている次世代の推進方式,スクラムジェットエンジンの開発の要素技術として重要である.本国際研究はマッハ数4-6の流れにおける乱流混合過程を実験的に数値解析的に明らかにすることを目標に,カナダでこの分野の研究の第一人者であるトロント大学航空宇宙研究所シシリアン教授と東北大学流体科学研究所衝撃波工学研究センターとの共同研究である.
本年度の結果を要約すれば:
(1)マッハ数6の整形ノズルを設計試作し,これを自由ピストン衝撃波風洞に取り付けてノズルの始動過程を明らかにした.
(2)また,自由ピストン衝撃波風洞を淀み点エンタルピー10-15MJ/kgの範囲で作動させて,その諸特性を実験的に,特に,ホログラフィー干渉計法を用いる可視化法を用いて詳細に明らかにした.
(3)乱流混合を伴う解離空気の数値計算法,特に,陰解法を用いる二次元流れの数値計算法を確立し,現在それを三次元流れ場に拡張中である.
(4)発表論文リストにあるように,研究成果を国際研究集会あるいは国内の研究集会で公表した.

Research Products

• [Publications] K.Takayama: "Reflection and Focusing of Toroidal Shock Waves from Co-Axial Shock Tube" 35th Aerospace Sciences Meeting & Exhibit. AIAA97-0523. (1997)
• [Publications] 是本健介: "レーザー速度干渉計を用いた圧縮管内のピストン挙動の連続・高精度計測" 可視化情報誌. 16巻・2号. 135-138 (1996)
• [Publications] 目黒俊勝: "直行する二つのくさびを過ぎる衝撃波の三次元的反射" 平成7年度衝撃波シンポジウム講演論文集. 107-110 (1996)
• [Publications] 板橋秀: "円柱を過ぎる衝撃波の挙動に関する実験的・数値解析的研究" 日本機械学会流体工学部門講演会講演論文集. 185-186 (1996)