• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

超音速乱流混合過程のマッハ数依存性解明と混合促進法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K06605
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 航空宇宙工学
研究機関大阪府立大学

研究代表者

新井 隆景  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10175945)

研究分担者 坂上 昇史  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70244655)
比江島 俊彦  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60316007)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードスクラムジェット / 超音速混合 / 混合促進 / 超音速縦渦 / 渦崩壊 / 乱流混合 / PIV / スクラムジェットエンジン / 縦渦
研究成果の概要

スクラムジェットエンジンを実用化するためには,広い飛行マッハ数,特に高マッハ数で作動をすることが求められる.本研究は,高マッハ数における超音速乱流混合促進法の開発を目的とした。超音速縦渦の崩壊には、その縦渦で形成される循環の値が大きく関係し、高マッハ数では導入される循環値が小さく、崩壊が遅れることが明らかになった。その結果を受け、ランプ形状の縦渦発生装置に後退角を付けることを提案し、実験と数値シミュレーションを行った。その結果、循環の大きさは後退角で変化し、後退角が小さいほど循環は大きく、崩壊も早いことが分かった。以上より、後退角を付与した本縦渦導入装置は高マッハでも有効であることが示された。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Breakdown of Counter-Rotating Supersonic Streamwise Vortices Generated by Swept Ramp Injector2018

    • 著者名/発表者名
      Shoji SAKAUE, Shingo SHICHIRI,Yamato TSUKAZAKI, Kazuma HASHIMOTO, Takakage ARAI
    • 雑誌名

      TRANSACTIONS OF THE JAPAN SOCIETY FOR AERONAUTICAL AND SPACE SCIENCES, AEROSPACE TECHNOLOGY JAPAN

      巻: 16 号: 2 ページ: 172-176

    • DOI

      10.2322/tastj.16.172

    • NAID

      130006425114

    • ISSN
      1884-0485
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Onset conditions for vortex breakdown in supersonic flows2018

    • 著者名/発表者名
      Hiejima Toshihiko
    • 雑誌名

      Journal of Fluid Mechanics

      巻: 840

    • DOI

      10.1017/jfm.2018.92

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Streamwise vortex breakdown in supersonic flows2017

    • 著者名/発表者名
      Hiejima Toshihiko
    • 雑誌名

      Physics of Fluids

      巻: 29 号: 5 ページ: 054102-054102

    • DOI

      10.1063/1.4982901

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] heoretical analysis of streamwise vortex circulation induced by a strut injector2016

    • 著者名/発表者名
      T. Hiejima
    • 雑誌名

      Physical Review Fluids

      巻: 1 号: 5

    • DOI

      10.1103/physrevfluids.1.054501

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of streamwise vortex breakdown on supersonic combustion2016

    • 著者名/発表者名
      T. Hiejima
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 93 号: 4

    • DOI

      10.1103/physreve.93.043115

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Instability of isolated hollow vortices with zero circulation2016

    • 著者名/発表者名
      T. Hiejima
    • 雑誌名

      Physics of Fluids

      巻: 28 号: 4

    • DOI

      10.1063/1.4944900

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 縦渦導入型ストラットから生じる斜め衝撃波と縦渦の超音速燃焼場に対する効果2017

    • 著者名/発表者名
      小田哲平、比江島俊彦
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部第92期定時総会講演会講演論文集
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2017-03-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 超音速縦渦の形成・発達・崩壊について2017

    • 著者名/発表者名
      七里 真悟、坂上 昇史、新井 隆景
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 超音速縦渦の崩壊に及ぼす循環と速度欠損の影響2017

    • 著者名/発表者名
      本田 勲文、塚崎 大和、坂上 昇史 、新井 隆景
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 超音速流中の熱線に関する質量流束校正の簡便な方2017

    • 著者名/発表者名
      大井 雅恭、坂上 昇史、新井 隆景、西岡 通男
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] LIF法とPIV法を用いた超音速縦渦混合場の濃度場と速度場の相関2017

    • 著者名/発表者名
      橋本和真、坂上昇史,、新井隆景
    • 学会等名
      第54回日本航空宇宙学会関西・中部支部合同秋期大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Break down of Counter-Rotating Supersonic Streamwise Vortices Generated by Swept Ramp Injector2017

    • 著者名/発表者名
      Shingo SHICHIRI, Yamato TSUKAZAKI, Kazuma HASHIMOTO, Shoji SAKAUE, Takakage ARAI
    • 学会等名
      ISTS31
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超音速流中での渦崩壊の発生2017

    • 著者名/発表者名
      比江島俊彦
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 燃料噴射ストラットが作り出す縦渦と衝撃波が超音速燃焼に与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      比江島俊彦,小田哲平
    • 学会等名
      第54回日本航空宇宙学会関西・中部支部合同秋期大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 超音速縦渦の線形不安定モードの発達における非線形補間法の精度について2017

    • 著者名/発表者名
      比江島俊彦
    • 学会等名
      日本流体力学会第31回数値流体力学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 弱い圧縮波に誘起される非定常境界層の乱流遷移に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      谷川大貴、高島耕司、坂上昇史、新井隆景、宮地徳蔵
    • 学会等名
      流体力学会年会2017
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 縦渦と超音キャビティ振動の干渉場に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      七里真悟、菅野創介、坂上昇史、新井隆景
    • 学会等名
      流体力学会年会2017
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 超音流中に導入した縦渦の崩壊特性について2016

    • 著者名/発表者名
      塚崎大和、丸山駿太朗、比江島俊彦、坂上昇史、新井隆景
    • 学会等名
      流体力学会年会2017
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] LIF法を用いた超音縦渦混合場の可視化2016

    • 著者名/発表者名
      橋本和真、坂上昇史、新井隆景
    • 学会等名
      流体力学会年会2017
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 乱流計測における定電流熱線の熱特性変化の影響2016

    • 著者名/発表者名
      大井雅恭、津風呂俊輔、坂上昇史、新井隆景、西岡通男
    • 学会等名
      流体力学会年会2017
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Mach Number Effect on Breakdown of Streamwise Vortices in Supersonic Flow2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Tsukazaki, S. Sakaue, T. Arai
    • 学会等名
      8th Asian Joint Conference on Propulsion and Power
    • 発表場所
      Sunport Hall Takamatsu, Takamatsu, Kagawa, Japan
    • 年月日
      2016-03-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 弱い圧縮波に誘起される非定常境界層の乱流遷移の観察2016

    • 著者名/発表者名
      谷川大貴、坂上昇史、新井隆景
    • 学会等名
      第53回日本航空宇宙学会中部・関西支部合同秋期大会
    • 発表場所
      名城大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Swept Ramp により作られる超音速縦渦混合場の観察2016

    • 著者名/発表者名
      七里真悟、塚崎大、坂上昇史、新井隆景
    • 学会等名
      第53回日本航空宇宙学会中部・関西支部合同秋期大会
    • 発表場所
      名城大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Swept Rampに誘起される超音速縦渦対の崩壊2015

    • 著者名/発表者名
      丸山駿太朗,坂上昇史,新井隆景
    • 学会等名
      第52回関西中部支部合同秋期大会
    • 発表場所
      i-siteなんば(大阪府立大学)、大阪
    • 年月日
      2015-11-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 超音速流による液体の微粒化と縦渦の干渉2015

    • 著者名/発表者名
      野村亮介,坂上昇史,新井隆景
    • 学会等名
      第52回関西中部支部合同秋期大会
    • 発表場所
      i-siteなんば(大阪府立大学)、大阪
    • 年月日
      2015-11-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 定電流熱線の瞬間熱損失に基づく超音速乱流計測2015

    • 著者名/発表者名
      津風呂俊輔,坂上昇史,新井隆景
    • 学会等名
      第52回関西中部支部合同秋期大会
    • 発表場所
      i-siteなんば(大阪府立大学)、大阪
    • 年月日
      2015-11-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 超音速流中に導入した縦渦の崩壊とマッハ数依存性2015

    • 著者名/発表者名
      塚崎大和,坂上昇史,新井隆景
    • 学会等名
      日本流体力学会 年会2015
    • 発表場所
      東京工業大学、東京
    • 年月日
      2015-09-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 定電流形熱線の瞬間熱損失に基づく超音速乱流境界層の計測2015

    • 著者名/発表者名
      坂上昇史,津風呂俊輔,新井隆景,西岡通男
    • 学会等名
      日本流体力学会 年会2015
    • 発表場所
      東京工業大学、東京
    • 年月日
      2015-09-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Interaction between Supersonic Cavity flow and Streamwise vortices for Mixing Enhancement2015

    • 著者名/発表者名
      T. Arai , S. Sugano , Y. Tsukazaki and S. Sakaue
    • 学会等名
      20th AIAA International Space Planes and Hypersonic Systems and Technologies Conference
    • 発表場所
      Strathclyde University Technology & Innovation Center, Glasgow, Scotland
    • 年月日
      2015-07-06
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The Effect of Swept Angle of Ramp Injector on Supersonic Mixing using Streamwise Vortices2015

    • 著者名/発表者名
      T. Arai, S. Maruyama, Y. Tsukazaki and S. Sakaue
    • 学会等名
      30th International Symposium on Space Technology and Science
    • 発表場所
      Kobe International Conference Center, Kobe, Hyogo, Japan
    • 年月日
      2015-07-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi