衝撃波と膨張波を伴う超音速噴流へのレインボーシュリーレン偏向法の適用に関する研究

• 研究課題/領域番号: 23560204
• 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: 流体工学
• 研究機関: 北九州市立大学
• 研究代表者: 宮里 義昭 北九州市立大学, 国際環境工学部, 教授 (30253537)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2011年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: 衝撃波 / 超音速噴流 / シュリーレン法 / 不足膨張音速噴流 / 計測法 / 光学測定

研究概要

円筒ノズルからの不足膨張音速噴流の密度場を測定するためにレインボーシュリーレン法が使用された．その結果，噴流構造は縦切りおよび横切りのレインボーシュリーレン法によって明瞭に観察される．噴流の任意の断面の密度分布はシュリーレン写真のアーベル逆変換によって効果的に推測できる．また，円筒ノズルを通る圧縮流れの特性を予測するための解析モデルが提案され，本実験結果と比較される．さらに，ねぎ皮むき用の現行および新型ノズルからの噴流がレインボーシュリーレン法によって計測され，新型ノズルは現行のノズルより効率が高いことを示す．

研究成果

• [雑誌論文] 注意を要するジェット推進の理論 (2012)
  • 著者名/発表者名: 宮里義昭，山本秀樹，佐々木卓実，瀬戸口俊明
  • 雑誌名: 機械の研究 巻: 64 ページ: 294-299
  • NAID: 40019254130
  • 査読あり
• [雑誌論文] レインボーシュリーレン法を用いた不足膨張音速噴流の可視化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小西敬三，中島涼太，小野大輔，宮里義昭
  • 雑誌名: 可視化情報 巻: 32 ページ: 31-32
  • 査読あり
• [雑誌論文] マッハ・ツェンダー干渉法を用いた不足膨張音速噴流の密度場の可視化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 下宮圭太郎，小野大輔，宮里義昭
  • 雑誌名: 可視化情報 巻: 32 ページ: 237-238
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical Analysis of Turbulent Sonic Jets from Two-Dimensional Convergent Nozzles (2011)
  • 著者名/発表者名: Kashimura,H., Masuda,Y., Miyazato,Y., and Matsuo,K.
  • 雑誌名: Journal of Thermal Sciences 巻: Vol. 40 ページ: 133-138
  • 査読あり
• [学会発表] Application of Rainbow Schlieren Techniques to Shock-Containing Jets from Cylindrical Nozzles (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, R., Oka, T., Konishi, K., Ono, D., and Miyazato,Y.
  • 学会等名: Scitech2014,AIAA Paper
  • 発表場所: Washington D.C., USA
• [学会発表] Study of Shock Trains and Pseudo-Shock Waves in Constant Area Ducts (2014)
  • 著者名/発表者名: Oka, T., Ono, D., and Miyazato,Y.
  • 学会等名: Scitech2014,AIAA Paper
  • 発表場所: Washington D.C., USA
• [学会発表] Application of Rainbow Schlieren Techniques to Shock-Containing Jets from Cylindrical Nozzles (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, R., Oka, T., Konishi, K., Ono, D., and Miyazato, Y.
  • 学会等名: Scitech2014
  • 発表場所: Maryland, USA.
• [学会発表] Study of Shock Trains and Pseudo-Shock Waves in Constant Area Ducts (2014)
  • 著者名/発表者名: Oka, T., Ono, D., and Miyazato, Y.
  • 学会等名: Scitech2014
  • 発表場所: Maryland, USA.
• [学会発表] Application of Rainbow Schlieren Techniques for Leek Peeler Nozzle Jets (2013)
  • 著者名/発表者名: Oka, T., Kunimasa, T., Ono, D., Miyazato,Y., Yoshino, K., and Etoh, T.
  • 学会等名: APISAT2013
  • 発表場所: Takamatsu(CD-ROM)
• [学会発表] Density Measurements in Cylindrical Nozzle Jets by Rainbow Schlieren Deflectometry (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, R., Konishi, K., Oka, T., Ono, D., and Miyazato,Y.
  • 学会等名: APISAT2013
  • 発表場所: Takamatsu(CD-ROM)
• [学会発表] 干渉計を用いた遷音速ディフューザ流れの非定常密度場の可視化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 日高陽平,大田卓弥,大山祐哉,大池亜斗夢,小野大輔,宮里義昭
  • 学会等名: 可視化情報
  • 発表場所: 会津(第33巻,増刊2号,pp. 173-174)
• [学会発表] 円筒ノズルからの不足膨張音速噴流の光学観察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 秋田勇太,中島涼太,小西敬三,小野大輔,宮里義昭
  • 学会等名: 可視化情報
  • 発表場所: 会津(第33巻,増刊2号,pp. 59-60)
• [学会発表] ねぎ皮剥き用ノズルからの噴流の光学観察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡大志,國政隆之,小野大輔,宮里義昭,吉野和彦,江藤敏美
  • 学会等名: 可視化情報
  • 発表場所: 会津(第33巻,増刊2号,pp. 57-58)
• [学会発表] Quantitative Visualization of an Underexpanded Sonic Jet Issued from a Cylindrical Nozzle Using Rainbow Schlieren Deflectometry (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, R., Konishi, K., Oka, T., Ono, D., and Miyazato, Y.
  • 学会等名: ISAIF11
  • 発表場所: Shenzhen, China(CD-ROM)
• [学会発表] Experimental Study of Centerline Static Pressure Measurements in Compressible Gas Flows Using Through-Tube System (2013)
  • 著者名/発表者名: Oka, T., Jiang, S., Isozumi, R., Ono, D., and Miyazato, Y.
  • 学会等名: ISAIF11
  • 発表場所: Shenzhen, China(CD-ROM)
• [学会発表] Quantitative Visualization of Underexpanded Sonic Jet Using Mach-Zehnder Interferometry (2013)
  • 著者名/発表者名: Oyama, Y., Oike, A., Shimomiya, K., Hidaka, Y., Ono, D., and Miyazato, Y.
  • 学会等名: ISAIF11
  • 発表場所: Shenzhen, China(CD-ROM)
• [学会発表] Mach-Zehnder Interferogram Analysis of Axisymmetric Underexpanded Sonic Jet using Fourier--Hankel Methods (2013)
  • 著者名/発表者名: Shimomiya, K., Ono, D., and Miyazato, Y.
  • 学会等名: AIAA Paper
  • 発表場所: Grapevine, Texax, USA(CD-ROM)
• [学会発表] Quantitative Visualization of Underexpanded Sonic Jet Using Mach-Zehnder Interferometry (2013)
  • 著者名/発表者名: Oyama Y., Oike, A., Shimomiya, K., Hidaka, Y., Ono, D., and Miyazato, Y.
  • 学会等名: The 11th International Symposium on Experimental and Computational Aerothermodynamics of Internal Flows
  • 発表場所: Shenzhen, China
• [学会発表] Experimental Study of Centerline Static Pressure Measurements in Compressible Gas Flows Using Through-Tube System (2013)
  • 著者名/発表者名: Oka, T., Jiang, S., Isozumi, R., Ono, D., and Miyazato, Y.
  • 学会等名: The 11th International Symposium on Experimental and Computational Aerothermodynamics of Internal Flows
  • 発表場所: Shenzhen, China
• [学会発表] Quantitative Visualization of an Underexpanded Sonic Jet Issued from a Cylindrical Nozzle Using Rainbow Schlieren Deflectometry (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakajima R., Konishi, K., Oka, T., Ono, D., and Miyazato, Y.
  • 学会等名: The 11th International Symposium on Experimental and Computational Aerothermodynamics of Internal Flows
  • 発表場所: Shenzhen, China
• [学会発表] ねぎ皮剥き用ノズルからの噴流の光学観察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡大志，國政隆之，小野大輔，宮里義昭，吉野和彦，江藤敏美
  • 学会等名: 可視化情報
  • 発表場所: 福島県会津若松市
• [学会発表] 円筒ノズルからの不足膨張音速噴流の光学観察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 秋田勇太，中島涼太，小西敬三，小野大輔，宮里義昭
  • 学会等名: 可視化情報
  • 発表場所: 福島県会津若松市
• [学会発表] 干渉計を用いた遷音速ディフューザ流れの非定常密度場の可視化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 日高陽平，太田卓弥，大山祐哉，大池亜斗夢，小野大輔，宮里義昭
  • 学会等名: 可視化情報
  • 発表場所: 福島県会津若松市
• [学会発表] Density Measurements in Cylindrical Nozzle Jets by Rainbow Schlieren Deflectometry (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, R., Konishi, K., Oka, T., Ono, D., and Miyazato, Y.
  • 学会等名: The 2013Asia-Pasific International Symposium on Aerospace Technology
  • 発表場所: Takamatsu, Kagawa
• [学会発表] Application of Rainbow Schlieren Techniques for Leek Peeler Nozzle Jets (2013)
  • 著者名/発表者名: Oka, T., Kunimasa, T., Ono,D., and Miyazato, Y., Yoshino, K., and Etoh, T.
  • 学会等名: The 2013Asia-Pasific International Symposium on Aerospace Technology
  • 発表場所: Takamatsu, Kagawa
• [学会発表] Mach-Zehnder Interferogram Analysis of Axisymmetric Underexpanded Sonic Jet Using Fourier-Hankel Methods (2013)
  • 著者名/発表者名: Shimomiya,K., Ono,D., and Miyazato,Y.,
  • 学会等名: 51th AIAA Aerospace Sciences Meeting including the New Horizons Forum and Aerospace Exposition
  • 発表場所: Grapevine, Texas, USA.
• [学会発表] 低レイノルズ数領域におけるＮＡＣＡ翼の空力特性に関する実験的研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 福原百合子，芹田千夏，小野大輔，宮里義昭
  • 学会等名: 日本機械学会九州支部九州学生会第４４回卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 阿蘇ファームランド
• [学会発表] 断面積一定の円管における超音速流れの流路中心軸上の静圧測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 渕田啓，森田剛弘，小野大輔，宮里義昭
  • 学会等名: 日本機械学会九州支部九州学生会第４４回卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 阿蘇ファームランド
• [学会発表] レインボーシュリーレン法を用いた不足膨張音速噴流の定量的可視化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中島涼太，小西敬三，宮里義昭，小野大輔
  • 学会等名: 日本機械学会九州支部九州学生会第４４回卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 阿蘇ファームランド
• [学会発表] マッハ・ツェンダー干渉計を用いた不足膨張音速噴流の密度場計測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大山祐哉，大池亜土夢，小野大輔，宮里義昭
  • 学会等名: 日本機械学会九州支部九州学生会第４４回卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 阿蘇ファームランド
• [学会発表] レインボーシュリーレン法を用いた不足膨張音速噴流の可視化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小西敬三,中島涼太,小野大輔,宮里義昭
  • 学会等名: 可視化情報
  • 発表場所: 姫路(第32巻,増刊2号, pp. 31-32)
• [学会発表] マッハ・ツェンダー干渉法を用いた不足膨張音速噴流の密度場の可視化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 下宮圭太郎,小野大輔,宮里義昭
  • 学会等名: 可視化情報
  • 発表場所: 姫路(第32巻,増刊2号, pp. 237-238)
• [学会発表] Theoretical and Experimental Investigations on Choking Phenomena of Axisymmetric Convergent Nozzle Flow (2012)
  • 著者名/発表者名: Isozumi,R., Kubo,K., Ono,D., and Miyazato,Y.,
  • 学会等名: 28th Internatinal Congress of the Aeronautical Sciences
  • 発表場所: Brisbane, Australia
• [学会発表] Rainbow Schlieren Measurements in Underexpanded Sonic Jets from Axisymmetric Convergent Nozzles (2012)
  • 著者名/発表者名: Ishida,Y., Miyazato,Y., and Ono,D.
  • 学会等名: 50th AIAA Aerospace Sciences Meeting Including the New Horizons Forum and Aerospace Exposition
  • 発表場所: Nashville, Tennessee, USA
• [学会発表] Effect of Boundary Layer on Choked Flow through a Rectangular Convergent Nozzle (2012)
  • 著者名/発表者名: Kubo,K., Nishioka,T., Isozumi,R., and Miyazato,Y.,
  • 学会等名: 50th AIAA Aerospace Sciences Meeting Including the New Horizons Forum and Aerospace Exposition
  • 発表場所: Nashville, Tennessee, USA
• [学会発表] 矩形先細ノズルを通る流れのチョークに関する可視化実験 (2011)
  • 著者名/発表者名: 久保和範，西岡達矢，五十棲竜大，宮里義昭
  • 学会等名: 可視化情報
  • 発表場所: 富山県富山市
• [学会発表] レインボーシュリーレン偏向法を用いた不足膨張音速噴流の定量的可視化研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 石田勇二，春田雄哉，小野大輔，宮里義昭
  • 学会等名: 可視化情報
  • 発表場所: 富山県富山市
• [学会発表] An Experimental Study on Choking Phenomena of Two-Dimensional Convergent Nozzles (2011)
  • 著者名/発表者名: Kubo,K., Miyazato,Y., and Matsuo,K.
  • 学会等名: Proceedings of the 10th International Symposium on Experimental Computational Aerothermodynamics of Internal Flows
  • 発表場所: Brussels, Bergium
• [学会発表] Numerical Analysis of Turbulent Sonic Jets from Two-Dimensional Convergent Nozzles (2011)
  • 著者名/発表者名: Kashimura,H., Masuda,Y., Miyazato,Y., and Matsuo,K.
  • 学会等名: Proceedings of the 10th International Symposium on Experimental Computational Aerothermodynamics of Internal Flows
  • 発表場所: Brussels, Bergium