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

1997 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

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て衝撃波工学の重要な応用研究である。本国際共同研究は、東北大学流体科学研究所衝撃波工学研究センターとカナダトロント大学航空宇宙研究所との連携で実施された。
本年度の研究は
(1)極超音速乱流混合に関する数値計算法を開発した。特に、非構造格子法による非定常三次元流れの差分計算法はほぼ完成した。
(2)マッハ数6のノズルの特性を実験的に究明した。特に、自由ピストン極超音速風洞の作動特性に関して、試験気体が駆動気体の混合によって汚染される現象を解明するために、三次元ホログラフィー干渉計法の適用を試み、予備実験を終了した。
(3)自由ピストン極超音速風洞を、よどみ点エンタルピー14MJ/kgの範囲で作動させ、物体まわりのマッハ数6高エンタルピー流れを得た。
(4)本年度の共同研究の成果で、口頭発表あるいは学術誌に公表されている論文は、論文リストに示されている通りである。
(5)トロント大学航空宇宙研究所シシリアン教授とその大学院生シューマッヒヤ-君は平成9年7月から平成9年12月の6ヶ月間東北大学流体科学研究所衝撃波工学研究センターに滞在し、共同実験を実施した。

Research Products

• [Publications] J. P. Sislian, K. Takayama, K. Koremoto, J. Schimacher: "Experimental and Numerical Simulation of the Fuel/Air Mixing Process in a High-Enthalpy Mach 6 Airflow" 東北大学流体科学研究所第9回研究発表会講演論文集. 171-179 (1997)
• [Publications] 是本 健介、J. Schumacher, J.Sislian, 高山 和喜: "自由ピストン衝撃波風洞のノズル流れの検定" 第38回航空原動機・宇宙推進講演会および第8回ラム/スクラムジェットシンポジウム講演論文集. 174-179 (1998)
• [Publications] 是本 健介、高山 和喜: "自由ピストン衝撃波風洞の極超音速流れの可視化" 高速度撮影シンポジウム講演論文集. 279-284 (1997)
• [Publications] 是本 健介、高山 和喜、J. Schumacher, J. Sislian: "自由ピストン衝撃波風洞のノズル特性" 平成8年度衝撃波シンポジウム講演論文集. 23-26 (1997)