1998 Fiscal Year Annual Research Report
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09305064
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
前野 一夫 千葉大学, 工学部, 助教授 (30133606)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森岡 敏博 千葉大学, 大学院・自然科学研究科, 助手 (20302581)
本間 弘樹 千葉大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (90009233)
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| Keywords | 衝撃波 / 自由ピストン衝撃波管 / 非平衡放射 / 極超音速流 / 高速紫外分光 / 実在気体力学 / 高温空気 / 大気圏再突入 |
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| Research Abstract |
本研究においては、地球大気圏再突入飛行体周りに発生する衝撃波加熱問題に関連して、自由ピストン2段膜衝撃波管を用いて形成される低圧空気中の強い衝撃波背後の熱化学非平衡流れに対して、昨年度より広い波長範囲の紫外光領域で検出可能な高速分光光観測システムと全放射検出可能な観測システムの同時計測系の構築・測定を行なった。研究の経過と実績を以下に示す。
1) 画像分光システムによる衝撃波面背後の分光観測:昨年度より広い波長範囲255〜555nmの時間分解画像分光観測を行ない、その観測結果より、波面背後の非平衡空気気体種および水蒸気など不純物分子種からの発光を解析することができた。
2) 時間分解スペクトル画像分光と全放射発光の同時計測:冷却型IICCDカメラシステムにより時間分解スペクトル画像分光観測と時間凍結全放射発光の同時計測を行なうことができた。その結果、衝撃波速度による発光プロフィール(1峰性・2峰性)の相違に、特定の気体分子種からの発光と原子種からの発光が関与していることを解明した。
3) 全放射発光の第1ピークには窒素やCNVバンドなど分子種からの発光が関与し、第2ピークでは主に水素原子のバルマー系列からの発光が関与している事が判明した。衝撃波管低圧管高真空部の改良がなされた本研究の遂行により上記の項目全体に渡って観測データ精度の向上がなされたが、試験気体純度の向上結果の定量的分析および放射強度の絶対値測定および解析との比較などは次年度以降の問題である。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] Hiroki Honma 他4名: "A sheck tube study on nonequilibrium radiation of strong shock waves in low-density air" JSME International Journal,Series B. Vol.41,No.2. 390-396 (1998)
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[Publications] S.A.Bystrov 他7名: "Density reconstruction from laser schlieren signal in shock tube experiments" Shock Waves(International J.of Shock Waves). Vol.8. 183-189 (1998)
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[Publications] 渡辺則彦 他3名: "断熱平板間を進行する空気中の強い衝撃波のN-S解と放射特性" 日本機械学会論文集(B編). 第64巻628号. 141-146 (1998)
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[Publications] Toshihiro Morioka 他4名: "Time-resolved spectral analysis for nonequilibrium shock front radiation in low-density air" Proceedings of 21st Int.Symp.on Space Tech.and Science. paper/No.98-d-14. 1-6 (1998)
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[Publications] Toshihiro Morioka 他4名: "Nonequilibrium radiation spectra behind strong shock waves in low-density air" Proceedings of the 21st Int.Symp.on Rarefied Gas Dynamics. Paper/No.5581. 1-8 (1998)
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[Publications] Toshihiro Morioka 他4名: "Radiation observation behind shock waves in air" Proceedings of VSJ-SPIE98(Visualization Soc Japan). Paper/ABO70. 1-5 (1998)
