1996 Fiscal Year Annual Research Report
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07650218
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Toyama Prefectural University |
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Principal Investigator |
鈴木 立之 富山県立大学, 工学部, 教授 (20118665)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
舟渡 裕一 富山県立大学, 工学部, 助手 (80173516)
坂村 芳孝 富山県立大学, 工学部, 講師 (00264680)
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| Keywords | 抵抗係数 / 微粒子 / 衝撃波 / 非定常 / 混相流 / 運動量交換 / 高速流 / 球 |
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| Research Abstract |
固体微粒子が空気中に存在する“固-気"混相高速流中における微粒子の運動特性を調べることを目的として,衝撃波背後の気流中で加速度運動している球形粒子の抵抗係数測定実験を行った.
実験では,昨年度と同様に現有の衝撃波管を用いて平面衝撃波を発生させ,衝撃波背後で誘起される高速気流により加速度運動する球形粒子を4台の光源を用いて多重露光撮影し,その変位を測定した.この変位を,衝撃波が球形粒子初期位置を通過してからの経過時間の3次関数で最小二乗近似して,球形粒子の速度・加速度を求め,運動方程式を用いて抵抗係数を算出した.4台の光源のうち最初の1台による像を基準とした変位測定により,昨年度行った実験よりも精度良く粒子位置を測定することができた.変位データのばらつきは昨年度の方法では最大3mm程度であったが,本年度の実験では最大1mm程度であった.また,衝撃波マッハ数(1.25,1.30),粒子密度(870,1120kg/m^3),粒子径(3.2,4.0,5.5mm)を変えた実験を行い,粒子径を代表長とした相対レイノルズ数でおよそ40,000から80,000の範囲内の,異なる条件下で抵抗係数の測定を行った.その結果,いずれの条件に対しても,加速度運動する球形粒子の抵抗係数は,加速度運動していない球形粒子の抵抗係数よりも大きく,それは衝撃波と干渉した瞬間に最大となり観測時間内で著しく変化することが明らかになった.また,同じ密度の粒子同士で比較すると,粒径が大きなものほど抵抗係数が大きくなることもわかった.
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Research Products
(6 results)
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[Publications] 鈴木立之: "衝撃波に遭遇した微粒子の運動" 日本設計工学会北陸支部平成8年度研究発表論文集. 41-44 (1996)
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[Publications] 鈴木立之: "衝撃波により誘起される球形粒子の運動" 第28回流体力学講演会講演集. 91-94 (1996)
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[Publications] Y.Sakamura: "Effects of Surface Roughness on Nonstationary Oblique Shock-Wave Reflections" Theoretical and Applied Mechanics. 45. 215-222 (1996)
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[Publications] 西野利一: "衝撃波と多孔性媒質との干渉" 平成8年度衝撃波シンポジウム講演論文集. 387-390 (1997)
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[Publications] 鈴木立之: "モデル粗さを有する傾斜面上における衝撃波の反射機構(発表予定)" 富山県立大学紀要. 7. 1-4 (1997)
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[Publications] Y.Sakamura: "Numerical Study of Shock-Wave Reflections from a Wedge with Surface Roughness" Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences. 40(発表予定). (1997)
