1992 年度実績報告書

衝撃波現象の解明(計画研究:衝撃波現象の発生方法と計測法)

研究課題

研究課題/領域番号	03238104
研究機関	東北大学
研究代表者	高山和喜東北大学, 流体科学研究所, 教授 (40006193)
研究分担者	高部英明大阪大学, レーザー核融合研究センター, 助教授 (20150352) 小山清人山形大学, 工学部, 教授 (60007218) 松本洋一郎東京大学, 工学部, 教授 (60111473) 雛田元紀文部省, 宇宙科学研究所, 教授 (10013674) 冨田幸雄北海道教育大学, 凾館分校, 助教授 (00006199)
キーワード	衝撃波 / 気体力学 / 二段式軽ガス銃 / 圧力変換器 / 衝撃波フォーカッシング / 無隔膜衝撃波管 / VISAR計測 / 光学可視化
研究概要	平成4年度得られた、主な研究成果の概要は;1.衝撃波を用いて極限状態をを発生するときにあらわれる、境界面の不安定に関する知見を得た。特に、準線形拡散型の乱流モデルを開発した。2.弱い衝撃波を精度良く発生させることは、容易ではない。ゴム膜を隔膜に代えた無隔膜衝撃波管を製作し、衝撃波マッハ数の誤差±0.002%を得た。この装置は、弱い衝撃波の特異的な挙動を研究するために、特に重要な装置である。3.弱い衝撃波の圧力測定の確立を目指して、PVDF膜を用いる圧力変換器を試作した。特に、800MHzまでの周波数応答性を持つ圧力変換器を製作した。また、微気圧用の圧力変換器を用いて、新幹線のトンネル内に発生する微気圧波の計測を行い、高速列車の前面に発生する圧縮波が衝撃波に成長する過程を明らかにした。さらに、この圧力変換器を、大規模火薬の爆発実験の爆風圧を計測し、検定した。4.水中衝撃波の挙動に関係して、衝撃波を受けて変形する気泡の挙動を高速撮影し、その様子を明らかにした。衝撃波フォーカッシングで生じるキャビテーション気泡の崩壊によってあらわれる衝撃圧を測定して、500気圧を越える高圧が発生することを明らかにした。これは、衝撃波を医療に応用するときの重要な知見である。また、パルス衝撃波発生装置を試作して、比輔的強力な、極めて短いパルス状の衝撃波を発生した。この装置を用いて、水中衝撃波のフォーカッシングに関する様々の知見を得た。5.VISAR速度干渉計を駆使して、火薬銃の特性を解明した。無煙火薬の薬量と隔膜圧の種類および厚さに対する、飛行体の速度履歴と出口速度の関係を定量的に明らかにした。これは、衝撃波を高速飛行体発射放置の研究を進める上で重要な知見である。

研究成果
(8件)

すべてその他

すべて文献書誌 (8件)

[文献書誌] Y.Tomita: "Secondary Cavitation due to Interaction of a Collapsing Bubble with a Rising Free Surface" Appl.Phy.Letter. 59-3. 274-276 (1991)
[文献書誌] K.Koyama: "Acoustical Imaging Using M-Sequence Encoding Array Transducer" Japan J Appl.Phy.30. 152-155 (1991)
[文献書誌] M.Hinada: "Lunar Exploration by Penetration" IFA-92-0510,43rd IFA. (1992)
[文献書誌] H.Takabe: "Reduction of Turbulent Mixing at the Ablasion Front of Fusion Targets" Phys.Rev.A44. 5142 (1991)
[文献書誌] Y.Matsumoto: "Wave Interaction of Bubbly Liquids Mathematical Models and Numerical Simulation" Shock Waves,Proc.18th ISSW. 1. 534-540 (1992)
[文献書誌] A.Sasoh: "Spectroscopic Study of High-Mach-Number Air Shock Layer Generated by a Ballistic Range" Shock Waves,Proc.18th ISSW. 1. 637-642 (1992)
[文献書誌] K.Takayama: "Proc.18th ISSW,Shock Waves,Vol.1and2" Springer-Verlag, 1358 (1992)
[文献書誌] K.Takayama: "Optical Flow Visualization of Shock Wave Phenomena" Springer-Verlag, 350 (1993)

1992 年度 実績報告書

衝撃波現象の解明(計画研究:衝撃波現象の発生方法と計測法)

研究代表者

高山 和喜 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (40006193)

研究成果

[文献書誌] Y.Tomita: "Secondary Cavitation due to Interaction of a Collapsing Bubble with a Rising Free Surface" Appl.Phy.Letter. 59-3. 274-276 (1991)

[文献書誌] K.Koyama: "Acoustical Imaging Using M-Sequence Encoding Array Transducer" Japan J Appl.Phy.30. 152-155 (1991)

[文献書誌] M.Hinada: "Lunar Exploration by Penetration" IFA-92-0510,43rd IFA. (1992)

[文献書誌] H.Takabe: "Reduction of Turbulent Mixing at the Ablasion Front of Fusion Targets" Phys.Rev.A44. 5142 (1991)

[文献書誌] Y.Matsumoto: "Wave Interaction of Bubbly Liquids Mathematical Models and Numerical Simulation" Shock Waves,Proc.18th ISSW. 1. 534-540 (1992)

[文献書誌] A.Sasoh: "Spectroscopic Study of High-Mach-Number Air Shock Layer Generated by a Ballistic Range" Shock Waves,Proc.18th ISSW. 1. 637-642 (1992)

[文献書誌] K.Takayama: "Proc.18th ISSW,Shock Waves,Vol.1and2" Springer-Verlag, 1358 (1992)

[文献書誌] K.Takayama: "Optical Flow Visualization of Shock Wave Phenomena" Springer-Verlag, 350 (1993)

1992 年度実績報告書

高山和喜東北大学, 流体科学研究所, 教授 (40006193)