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輻射冷却式アークヒ-タの試作研究

研究課題

研究課題/領域番号 07555607
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 航空宇宙工学
研究機関九州大学

研究代表者

西田 迪雄  九州大学, 工学部, 教授 (10025968)

研究分担者 松本 尚之  石川島播磨重工業(株), 技術研究所, 研究員
木原 尚  九州大学, 工学部, 助手 (60243911)
麻生 茂  九州大学, 工学部, 助教授 (40150495)
研究期間 (年度) 1995 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 5,200千円)
1997年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1996年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
キーワードアークヒ-タ / 高温気体 / アーク加熱風洞 / 電離気体
研究概要

宇宙往還機の大気圏突入飛行では、最大飛行マッハ数は28にもなり、機首、翼前縁周りに非常に強い衝撃波が生じ、衝撃波背後の空気温度が極端に高くなる(1万度以上)。その結果、空気を構成している窒素分子、酸素分子が解離、電離するとともに、解離原子の結合により一酸化窒素とそのイオンが生じる。このような解離、電離気体の流れ場を模擬できる地上実験装置として、試験気体をアーク加熱し、解離電離気体とするアーク加熱風胴がある。従来、アーク加熱器(アークヒ-タ)は高温(1500度以上)になるため、水冷によりその熱問題を解決してきた。しかし、アークヒ-タ内部を冷却水で循環させるためには、アークヒ-タ設計が複雑になり、また、運転中の異常放電による冷却水漏れ等の事故を引き起こす可能性がある。そこで、本研究では水冷却を輻射冷却で置き換え、設計、運転の両面で簡単化できるアークヒ-タ装置を開発することにより、再突入空気力学に必要な高エンタルピー流の実験研究を容易ならしめることができると考える。
今年度は前年度に引き続き
水冷式アークヒ-タの特性試験
・電流-電圧特性
・流量-電流特性
・電流-岐点エンタルピ特性
・熱特性試験
・岐点熱流束試験
・岐点エンタルピーの評価
・加熱効率の評価を行った。

報告書

(4件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (15件)

  • [文献書誌] M.Nishida M.Matsumoto: "Thermochemical Nonequilibrium in Rapidly Expannding Flows of High Temperature Air" Zeitschrift fuer Naturforschung. Vol.52a. 358-368 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Nishida M.Matsumoto: "Numerical Analysis of Nonequilibrium Freejets Using a Multi Vibrational-Temperature Model" Rarefied Gas Dynamics 20(Peking University Press,Beijing). 531-536 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Hirakawa, S.Aso, M.Nishida, M.Matsumoto: "Arc-Heated Wind Tunnel Experiments" Proc.2nd Asian-Pacific Conf.on Aerospace Technology. 125-130 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 西田 迪雄、他87名(分担執筆): "流体実験ハンドブック" 朝倉書店, 709 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Nishida & M.Matumoto: "Thermochemical Nonequilibrium in Rapidly Expanding Flows of High Temperatuer Air" Zeitshrift fuer Naturforschung. Vol.52a. 358-368 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Nishida & M.Matumoto: "Numerical Analysis of Nonequilibrium Freejets Using a Multi Vibratioanl Temperture Model" Rarefied Gas Dynamics 20 (Peking Univ.Press). 531-536 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Hirakawa, S.Aso, M.Nishida & M.Matumoto: "Arc-Heated Wind Tunnel Experiments" Proc.2nd Asian-Pacific Conf.on Aerospace Technology & Science. 125-130 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Nishida,M.Matsumoto: "Thermochemical Nonequilibrium in Rapidly Expannding Flows of High Temperature Air" Zeitschrift fuer Naturforschung. Vol.52a. 358-368 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Nishida,M.Matsumoto: "Numerical Analysis of Nonequilibrium Freejets Using a Multi Vibrational-Temperature Model" Rerefied Gas Dynamics 20 (Peking University Press,Beijing). 531-536 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hirakawa,S.Aso,M.Nishida,M.Matsumoto: "Arc-Heated Wind Tunnle Experiments" Proc.2nd Asian-Pacific Conf.on Aerospace Technology and Science. 125-130 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 西田迪雄、他87名(分担執筆): "流体実験ハンドブック" 朝倉書店, 709 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 松本尚之、山本靖人、西田迪雄: "超音速非平衡自由噴流の計算に及ぼす温度モデルの効果" 日本機械学会論文集(B編). 62・600. 3058-3063 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] M.Nishida,M.Matsumoto: "Thermochemical Nonequilibrium in Rapidly Expanding Flows of High-Temperature Air" Zeitshrift ふえr Naturforschung. in press. (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 西田迪雄、他9名(分担執筆): "原子・分子の流れ" 共立出版, 226 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Nishida: "Numerical S-ludies of on Arc-Heated Nozzle Flow for a Low Power Arcjet Thruster" Computational Fluid.Dynamics JOURNAL. 4. 177-190 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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