| 研究課題/領域番号 |
61420021
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| 研究種目 |
一般研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
航空宇宙工学
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
本間 弘樹 千葉大学, 工学部, 教授 (90009233)
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| 研究分担者 |
佐藤 明 千葉大学, 工学部, 助手 (50211941)
吉田 博夫 千葉大学, 工学部, 助手 (70111416)
西川 進栄 千葉大学, 工学部, 教授 (80009753)
大川 澄雄 千葉大学, 工学部, 教授 (50009247)
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| 研究期間 (年度) |
1986 – 1989
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| 研究課題ステータス |
完了 (1989年度)
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| 配分額 *注記 |
19,400千円 (直接経費: 19,400千円)
1989年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1988年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
1987年度: 7,800千円 (直接経費: 7,800千円)
1986年度: 7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
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| キーワード | 衝撃波 / 衝撃波管 / 熱放射 / 高温空気 / 極超音速流 / 数値流体力学 / マイクロ波 / 電子ビ-ム / 画像処理 / AOTV / 衝撃波菅 / ふく射 / FCT法 / TVD法 / BGK方程式 / 非平衡流 / 緩和法 |
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| 研究概要 |
1.空気中の強い衝撃波に関する実験。(1)自由ピストン2段膜衝撃波管により、8〜14km/sの衝撃波を初期圧0.1Torrの空気中で安定的に得ることができるようになった。(2)光電子増倍管を用いた衝撃波直後の発光観測によって、発光の立上がり時間および持続時間が1960年代に断面の大きな衝撃波管によって得られたデ-タとほぼ一致し、ふく射を含めた強い衝撃波の波面構造の研究が比較的断面積の小さな本装置を用いて可能であることが分った。(3)イメ-ジコンバ-タカメラと画像処理装置とを用いることによって、衝撃波背後の発光の2次元構造が明らかにされた。概して1次元的構造を持つことが分った。(4)電子ビ-ム装置が測定部に取付けられ、較正デ-タなどの基礎的デ-タを得ることができた。(5)マイクロ波測定について、基礎解析がなされた。
2.衝撃波背後の流れの数値解析。(1)ランダムチョイス法を用いた数値解析により衝撃波管内の波動解析がなされ、波動干渉の模様が明らかにされた。(2)FCT法を用いた2次元ナビエスト-クス式の粘性解析により、衝撃波々面の湾曲に及ぼす管壁境界層の影響が明らかにされた。本研究の実験条件下では、衝撃波面の曲りの程度は1.5mm程度と見積もられ、観測とも一致する。(3)修正BGKモデルおよびBGKモデルを用いた気体論モデルによる数値解析が管壁に沿って進行する衝撃波についてなされ、衝撃波の曲りの程度については上記のナビエスト-クス解析の結果とほぼ一致した。(4)高温空気に対して11種の化学成分と3温度モデルを用いた1次元反応モデル解析がなされ、初期圧0.1Torr、衝撃マッハ数30に対して、衝撃波背後の流れについて温度分布および化学種の分布を得た。(5)圧縮性流れの数値解析の比較検討がBeam-Warming法、DD-ADI法、緩和法およびPC-TVD法についてなされ、いくつかの特徴が明らかにされた。
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