| 研究課題/領域番号 |
04222207
|
|---|
| 研究種目 |
重点領域研究
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 研究機関 | 千葉大学 |
|---|
研究代表者 |
前野 一夫 千葉大学, 工学部, 助教授 (30133606)
|
|---|
| 研究分担者 |
本間 弘樹 千葉大学, 工学部, 教授 (90009233)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
1992
|
| 研究課題ステータス |
完了 (1992年度)
|
| 配分額 *注記 |
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1992年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
|
|---|
| キーワード | 極低温 / 衝撃波 / ショック・チューブ / 流れの可視化 / カラーシュリーレン法 / シャドウグラフ |
|---|
| 研究概要 |
極低温液体・気体中の衝撃波の発生と伝播、およびそれに伴う凝縮や蒸発などの諸現象は、近年の極低温工学の進展に従ってますます重要な研究課題となってきている。本研究は極低温流体用無隔膜衝撃波管装置を開発し、極低温流体中での衝撃波伝播に対する実験を行ったものである。本研究においては無隔膜衝撃波管低圧測定部の開発を進め、その組立、真空試験および作動試験を行った。作動試験はまず常温領域において駆動気体を窒素あるいはヘリウムとし、試気体を窒素またはアルゴンとして、形成入射衝撃波マッハ数と衝撃波前後の圧力比を計測した。さらに測定部を液体窒素にて冷却し、同様な謙測を行って植られた実験結果を理論解析と比較した。その結果、低温域での試気体は、その音速と比熱比の変化に従って入射衝撃波が強くなること、理想的な一次元衝撃波管理論から得られる入射衝撃波マッハ数より実測値が低くなること、隔膜型衝撃波管により一般に得られるマッハ数より若干低い速度(マッハ数)分布となることなどの知見が得られた。
理論解析においてはランダムチョイス法に用いられる概念を用いて温度が異なる(低温への)試気体中を伝播する衝撃波のマッハ数変化を解析し、得られた結果を実験との比較に用いた。これにより極低温試気体へ入射する衝撃波のマッハ数増加は実験結果をよく説明することが判明した。さらに流れの可視化実験としてパルス光源によるシャドウグラフ法、カラーシュリーレン法を使用して流れの可視化を行った。まず通常の高感度フィルムによる撮影を行い、次にCCDカメラとコンピュータによる画像処理法を用いて可視化を試みた。現在の所、コンピュータへの画像取込は完成したが、得られた画像データの処理法と、数値計算等による画像処理との比較は今後の研究テーマとなっている。
|
