1988 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
62550133
|
|---|
| Research Institution | Kyushu University |
|---|
Principal Investigator |
川越 茂敏 九州大学, 総合理工学研究科, 助手 (10044546)
|
|---|
| Keywords | 凝縮衝撃波 / ノズル流れ / 全圧損失 / 湿り空気 / 斜め衝撃波 / 干渉 / 境界層 / 常軌タービン |
|---|
| Research Abstract |
大気吸込み式超音速風洞を用い、湿り空気が超音速ノズルで膨張し凝縮に伴って生ずる凝縮衡撃波と、ノズル中心軸に相当する下壁に発達する境界層およびび測定部に設置されたくさびの先端より発生する斜め衝撃波との干渉現象を実験的に調べ、前年度の実験及び解析結果と合せて考察し、凝縮衝撃波の特性を明らかにした。本年度に得られた結果は以下の通りである。
1.斜め衝撃波のノズル中心軸への入射点は、初期過飽和度の増加とともに上流に動く。この動きは凝縮による流れのマッハ数の減少と、凝縮による全圧降下の終了点の動きを考慮することによって説明される。
2.くさび先端における斜め衝撃波とくさびの下壁とのなす角は、初期過飽和度とともに増加し、初期温度が高いほど大きい。また下壁への入射角も初期過飽和度の増加とともに増加する変化をするが、凝縮衝撃波が発生するといったん減少する。
3.凝縮を伴う流れ場の静圧分布より、ノズル壁面に及ぼす力を求めた。この力は凝縮が起こると、起こらない場合に比べ最大2割ほど増加する。
4.凝縮衝撃波と斜め衝撃波が直接干渉する場合、初期条件によって凝縮衝撃波が斜め衝撃波の前方より発生して干渉する場合と、後方より発生して干渉する場合がある。これらの干渉の模式図を作り、流れの状態を明らかにした。
5.直前より発生して干渉する場合、ある過飽和度で潜熱放出に伴い圧縮波が発生しこれが斜め衝撃波と干渉する。過飽和度が増加し圧縮波が凝縮衝撃波に発達し、斜め衝撃波と強く干渉すると、斜め衝撃波はいったん消滅するが、凝縮衝撃波の発生位置がかなり前方へ移動すると、再び斜め衝撃波が現れる。後方より発生して干渉する場合もほぼ同様の干渉状態となる。
|
