1996 Fiscal Year Annual Research Report
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07405010
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
井上 雅弘 九州大学, 工学部, 教授 (90037903)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
古川 雅人 九州大学, 工学部, 助教授 (30181449)
益田 光治 九州大学, 総合理工学研究科, 教授 (40038097)
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| Keywords | レーザ誘起蛍光法 / 遷音速流れ / 流体計測 / LIF法 / せん断流れ / 衝撃波 / 可視化 |
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| Research Abstract |
本研究は、衝撃波を含む遷音せん断流れ場の三次元構造および乱れの状態を明らかにできるレーザ計測法を確立し、工学的に重要な遷音速流れ場の診断法を提供するとともに、圧縮性乱流モデルの構築に資することを目的とする。このため、アルゴンフッ素エキシマレーザを使用し、遷音速流れ場計測法の多角的開発を行うこととした。本年度は主として酸素セルに同レーザを入射した際に得られる蛍光と散乱光のスペクトル解析およびレーザ蛍光法による遷音速循環流計測法開発を行うとともに、数値解析の基礎ソフトウェアを作成中である。本研究の経過と、現在までに得られた結果を以下に述べる。
(1)遷音速流れ場の高時間分解能紫外レーザ計測法を確立するため、可変密度型気体セルを製作し紫外光受光試験を行った。とくに本年度は気体セルを用いた迷光除去技術の確立に重点を置き、バッフルプレートと特殊処理したフィルターを開発して、迷光レベルを蛍光および散乱光強度と比較して無視できる程度まで下げることができた。また、紫外分光器による測定を行い、酸素からのスペクトルを分析して、蛍光、レーリー散乱光とラマン散乱光計測し、それらの強度と気体圧力との関係を明らかにした。
(2)壁面にキャビティを有する遷音速ダクト内の流れ場をターゲットとし、レーザで誘起された蛍光の時間揺らぎを測定するための技術を開発した。従来、蛍光はCCDカメラで捕らえられていたが、時間分解能を向上させるため、検出器に光電子増倍管を適用したところ、本方法で20kHzまでの振動が計測可能なことが実証された。
(3)上記の遷音速ダクト内流れ場が解析できる有限体積型陰的緩和法を用いた非定常粘性流れ場の数値解析法を現在開発中である。
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