2001 Fiscal Year Annual Research Report
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12750812
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
坂上 昇史 大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 助手 (70244655)
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| Keywords | 超音速翼境界層 / 境界層の受容性 / 層流制御 / 境界層の不安定性 / 振動マッハ波 / 乱流偏移 / TS波動 / 高次モード |
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| Research Abstract |
超音速境界層の入射する振動マッハ波(音波)に対する受容性に関する基礎研究として,平成13年度は主に以下の研究を行った.
(1)外乱の影響
超音速風洞側壁に形成される乱流境界層から放射される振動マッハ波を,局所撹乱源から放射される微小撹乱としてポテンシャル流理論の解で表し,撹乱源の位置,スケールを変え,境界層の受容性に及ぼす影響を数値計算で調べた.境界層平板の前縁位置を撹乱源中心から引いたマッハ線上に置いた場合,撹乱源と反対側の境界層内では,どの場合でも固有撹乱が卓越することが確認されたが,撹乱源側の境界層では,撹乱源のスケールによって,固有撹乱が卓越する場合と強制撹乱が支配的になる場合のあることがわかった.また,固有撹乱は,前縁から約1/2波長程度でその生成が確認された.これは,固有撹乱が平板前縁近傍領域でどのように形成されているかを考える上で非常に重要な結果であるといえるが,固有撹乱の波長が境界層厚さに比べて長い(約10倍程度)ため,固有撹乱の形成されている位置を具体的に特定することは出来なかった.
(2)マッハ数の影響
主流マッハ数が4を越えると,境界層固有の撹乱は,T-S波動タイプから高次モードと呼ばれる撹乱が支配的になることが知られている.そこで,振動マッハ波による超音速境界層の受容性に及ぼすマッハ数および周波数の影響を,主流マッハ数4.5の流れ場で調べた.その結果,T-S波動,高次モードそれぞれの増幅率がほぼ最大となる周波数の振動マッハ波が前縁に入射する場合,撹乱源と反対側の境界層内で固有撹乱が支配的となることが確認された.
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Research Products
(5 results)
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[Publications] 坂上昇史, 西岡通男: "超音速境界層の前縁入射振動マッハ波に対する受容性"日本流体力学会誌「ながれ」. 20別冊. 159-160 (2001)
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[Publications] 西岡通男, 明石田貴宏, 坂上昇史, 鴫原孝佳: "柔毛壁境界層におけるTS波動"日本流体力学会誌「ながれ」. 20別冊. 161-162 (2001)
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[Publications] 坂上昇史, 西岡通男: "超音速境界層前縁近傍におけるTS波動の受容過程"第38回日本航空宇宙学会 関西・中部支部合同秋期大会講演集. 9-12 (2001)
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[Publications] M.Nishioka, T.Asai, S.Sakaue, K.Shirai: "On the mechanism of supersonic cavity flow oscillations"Experimental Heat Transfer, Fluid Mechanics, and Thermodynamics. 153-163 (2001)
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[Publications] Shoji Sakaue, Michio Nishioka: "Supersonic boundary layer receptivity to Mach waves incident onto leading-edge"Proc. 9th Asian Congress of Fluid Mech.. (2002)
