1994 年度実績報告書

衝撃波-境界層干渉場の乱流熱伝達モデルの研究

研究課題

研究課題/領域番号	06231213
研究機関	九州大学
研究代表者	麻生茂九州大学, 工学部, 助教授 (40150495)
キーワード	乱流モデル / 衝撃波 / 乱流境界層 / 空力加熱 / 乱流熱伝達 / 数値流体力学
研究概要	本研究の目的は、衝撃波-境界層干渉場の乱流熱伝達モデルの構築に向けて実験及び数値計算の両面から研究を進めることである。まず、実験的研究においては新たに鈍頭物体に誘起された弓形衝撃波/乱流境界層干渉場の実験、突起物により誘起された衝撃波/乱流境界層干渉場の実験、超音速乱流境界層に垂直に吹き出した二次流に誘起された衝撃波/乱流境界層干渉場、超音速流中の鈍頭物体への空力加熱の実権を行い、その流れ場の構造を明らかにした。その結果、このような流れ場は、高い高周波成分までの変動を持ついわゆる本来の乱流場の特徴に加えて、1〜2キロHz程度の比較的低周波の非定常特性も備えており、これらの二つの特徴を記述する乱流モデルなしには、数値計算と実験結果との一致は期待できないことが明らかになってきた。また、このような流れ場をシミュレートするために、空力加熱現象の数値計算及び衝撃波を伴う流れの計算を行った。その結果、空力加熱現象を計算するに足る計算スキームを開発した。空力加熱量を正確に予測するための必要な格子分解能を明らかにした。さらに、超音速混合流れ場における三次元衝撃波/乱流境界層干渉場流れ場について数値計算を行った。乱流モデルは、第1段階としてよく用いられている代数モデルを採用した。この結果は、今後平衡型2方程式モデル、非平衡型2方程式モデルを用いて流れ場を解いた場合に比較する対象としても有用である。その計算による、代数モデルでもかなり干渉場の流れ場をシミュレートすることができ、圧力分布、空間ピト-圧力分布なども比較的よい一致をみることができる。しかしながら、正確な剥離域の予測、圧力ピークの値などにはまだ不十分であることが明らかとなった。

研究成果
(19件)

すべてその他

すべて文献書誌 (19件)

[文献書誌] S.ASO et.al.: "A Study on Mixing Phenomena in Three-Dimensional Supersonic Flow with Circular Injection" Proceedings of 32nd AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit,held on January 10-13,1994,at Reno,Nevada,U.S.A.(AIAA 94-0707). (1944)
[文献書誌] S.Aso,S.Maekawa and M.Hayashi: "Aerodynamic Heating EXPERIMENTS IN Three-Dimensional Shock Wave/Turbulent Boundary Lyer Interaction in Hypersonic Flows" Proc.IUTAm Symposium on Aerothermochemistry of Spacecraft and Associated Hypersonic Flows,held in Marseille,France on Sep.1-4,1992. 425-430 (1944)
[文献書誌] 安藤安則、麻生茂: "超音速流中の二次流のジェット干渉流れ場の数値流体力学によるアプローチ" 日本流体力学会誌. 13. 1-2 (1994)
[文献書誌] 麻生茂、安藤安則: "スクラムジェットのための超音速混合流の基礎研究" 日本流体力学会誌. 13. 36-37 (1994)
[文献書誌] 麻生茂: "スペースプレーンの衝撃波干渉問題の計測法について" 日本航空宇宙学会誌. 42. 164-168 (1994)
[文献書誌] 麻生茂、大山健一、藤原俊隆、林正徳: "振動平衡を考慮した衝撃波反射過程における非定常空力加熱現象の数値計算" 第11回航空機計算空気力学シンポジウム論文集. 157-162 (1994)
[文献書誌] 山根善行、藤森俊郎、安藤安則、麻生茂、前川昌三、反納三智明: "超音速流中に二次流を噴射した時の混合流れ場の構造に関する研究" 第11回航空機計算空気力学シンポジウム論文集. 191-196 (1944)
[文献書誌] S.Aso et.al.: "Experimental and Computational Studies on Heat Protection of Blunt Body with Film Cooling" Proceedings of 19th International Symposium on Space Technology and Sciences,held at Yokohama,Japan,on May 15-24,1994(ISTS 94-d-15). 357-362 (1944)
[文献書誌] S.ASO,K.OHYAMA,T.MITOMO,T.FUJIWARA and M.HAYASHI: "NUMERICAL EXPERIMENTS ON SHOCK INDUCED UNSTEADY AERODYNAMIC HEATING PHENOMENA WITH HIGH TEMPERATURE EFFECTS" 19th International Symposium on Space Technology and Sciences,held at Yokohama,Japan,on May 15-24,1994(ISTS94-d-34). (1994)
[文献書誌] S.ASO et.al.: "Experimental and Compuational Studies on Mixing Processes due to Circular Injection in Supersonic Flows" 19th International Symposium on Space Technology and Sciences,held at Yokohama,Japan,on May 15-24,1994(ISTS 94-d-19). (1994)
[文献書誌] K.Izumi,S.Aso and M.Nishida: "Experimental and computational studies focusing processes of shock wave reflected from parabolic reflectors" An International Journal of Shock Waves. 3. 213-222 (1994)
[文献書誌] S.Aso,T.Mitomo,K.Ohyama,T.Fujiwara and M.Hayashi: "High Temperature Effects of Unsteady Aerodynamic Heating due to Shock Wave Reflection" Proceedings of the Asian-Pacific Conference on Aerospace Technology and Science,held at Hangzhou,China,on October 10-12,1994. 655-660 (1994)
[文献書誌] N.Sakata,T.Nagayama,H.Shida,S.Aso and T.Mitomo: "The Study of Supersonic Flows around a Fin Placed Upright on a Flat Plate" Proceedings of the Asian-Pacific Conference on Aerospace Technology and Science,held at Hangzhou,China,on October 10-12,1994. 498-502 (1994)
[文献書誌] 麻生茂、前川昌三、進藤吉高: "弓型衝撃波による干渉場の実験的研究" 九州大学工学集報. 67. 719-724 (1994)
[文献書誌] Shigeru ASO: "Unsteady Aerodynamic Heating Structure in Shock Wave Reflection Processes" Proceedings of 1st Asian Computational Fluid Dynamics Conference,held at Hong Kong University of Science and Technology,on Jan.16-19,1995. 1. 51-59 (1995)
[文献書誌] 麻生茂、前川昌三、辛島桂一、佐藤清: "鈍頭突起物による衝撃波-乱流境界層干渉場の流れ場の実験的研究" 九州大学工学集報. 68. 65-70 (1994)
[文献書誌] 黒滝卓司、中村淑子、黒崎隆二郎、片山雅之、麻生茂: "極超音速流れにおける軸対称物体回りのフィルムク-リング冷却法に関する研究" 第12回航空機計算力空気学シンポジウム論文集. (出版予定). (1995)
[文献書誌] K.OHYAMA,S.ASO and M.HAYASHI: "Numerical Simulation of Shock Induced Unsteady Aerodynamic Heating with Highly Dense Mesh System" Proceedings of 19th International Symposium on Shock Waves,held at Marseilles,France,on July 26-30,1993.(to be published).
[文献書誌] 高山和喜編、(分担執筆): "衝撃波ハンドブック" 出版予定,

1994 年度 実績報告書

衝撃波-境界層干渉場の乱流熱伝達モデルの研究

研究代表者

麻生 茂 九州大学, 工学部, 助教授 (40150495)

研究成果

[文献書誌] S.ASO et.al.: "A Study on Mixing Phenomena in Three-Dimensional Supersonic Flow with Circular Injection" Proceedings of 32nd AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit,held on January 10-13,1994,at Reno,Nevada,U.S.A.(AIAA 94-0707). (1944)

[文献書誌] 安藤安則、麻生 茂: "超音速流中の二次流のジェット干渉流れ場の数値流体力学によるアプローチ" 日本流体力学会誌. 13. 1-2 (1994)

[文献書誌] 麻生 茂、安藤安則: "スクラムジェットのための超音速混合流の基礎研究" 日本流体力学会誌. 13. 36-37 (1994)

[文献書誌] 麻生 茂: "スペースプレーンの衝撃波干渉問題の計測法について" 日本航空宇宙学会誌. 42. 164-168 (1994)

[文献書誌] 麻生 茂、大山健一、藤原俊隆、林正徳: "振動平衡を考慮した衝撃波反射過程における非定常空力加熱現象の数値計算" 第11回航空機計算空気力学シンポジウム論文集. 157-162 (1994)

[文献書誌] 山根善行、藤森俊郎、安藤安則、麻生 茂、前川昌三、反納三智明: "超音速流中に二次流を噴射した時の混合流れ場の構造に関する研究" 第11回航空機計算空気力学シンポジウム論文集. 191-196 (1944)

[文献書誌] S.Aso et.al.: "Experimental and Computational Studies on Heat Protection of Blunt Body with Film Cooling" Proceedings of 19th International Symposium on Space Technology and Sciences,held at Yokohama,Japan,on May 15-24,1994(ISTS 94-d-15). 357-362 (1944)

[文献書誌] S.ASO,K.OHYAMA,T.MITOMO,T.FUJIWARA and M.HAYASHI: "NUMERICAL EXPERIMENTS ON SHOCK INDUCED UNSTEADY AERODYNAMIC HEATING PHENOMENA WITH HIGH TEMPERATURE EFFECTS" 19th International Symposium on Space Technology and Sciences,held at Yokohama,Japan,on May 15-24,1994(ISTS94-d-34). (1994)

[文献書誌] S.ASO et.al.: "Experimental and Compuational Studies on Mixing Processes due to Circular Injection in Supersonic Flows" 19th International Symposium on Space Technology and Sciences,held at Yokohama,Japan,on May 15-24,1994(ISTS 94-d-19). (1994)

[文献書誌] K.Izumi,S.Aso and M.Nishida: "Experimental and computational studies focusing processes of shock wave reflected from parabolic reflectors" An International Journal of Shock Waves. 3. 213-222 (1994)

[文献書誌] S.Aso,T.Mitomo,K.Ohyama,T.Fujiwara and M.Hayashi: "High Temperature Effects of Unsteady Aerodynamic Heating due to Shock Wave Reflection" Proceedings of the Asian-Pacific Conference on Aerospace Technology and Science,held at Hangzhou,China,on October 10-12,1994. 655-660 (1994)

[文献書誌] N.Sakata,T.Nagayama,H.Shida,S.Aso and T.Mitomo: "The Study of Supersonic Flows around a Fin Placed Upright on a Flat Plate" Proceedings of the Asian-Pacific Conference on Aerospace Technology and Science,held at Hangzhou,China,on October 10-12,1994. 498-502 (1994)

[文献書誌] 麻生 茂、前川昌三、進藤吉高: "弓型衝撃波による干渉場の実験的研究" 九州大学工学集報. 67. 719-724 (1994)

[文献書誌] Shigeru ASO: "Unsteady Aerodynamic Heating Structure in Shock Wave Reflection Processes" Proceedings of 1st Asian Computational Fluid Dynamics Conference,held at Hong Kong University of Science and Technology,on Jan.16-19,1995. 1. 51-59 (1995)

[文献書誌] 麻生 茂、前川昌三、辛島桂一、佐藤 清: "鈍頭突起物による衝撃波-乱流境界層干渉場の流れ場の実験的研究" 九州大学工学集報. 68. 65-70 (1994)

[文献書誌] 黒滝卓司、中村淑子、黒崎隆二郎、片山雅之、麻生 茂: "極超音速流れにおける軸対称物体回りのフィルムク-リング冷却法に関する研究" 第12回航空機計算力空気学シンポジウム論文集. (出版予定). (1995)

[文献書誌] K.OHYAMA,S.ASO and M.HAYASHI: "Numerical Simulation of Shock Induced Unsteady Aerodynamic Heating with Highly Dense Mesh System" Proceedings of 19th International Symposium on Shock Waves,held at Marseilles,France,on July 26-30,1993.(to be published).

[文献書誌] 高山和喜 編、(分担執筆): "衝撃波ハンドブック" 出版予定,

1994 年度実績報告書

麻生茂九州大学, 工学部, 助教授 (40150495)

[文献書誌] 安藤安則、麻生茂: "超音速流中の二次流のジェット干渉流れ場の数値流体力学によるアプローチ" 日本流体力学会誌. 13. 1-2 (1994)

[文献書誌] 麻生茂、安藤安則: "スクラムジェットのための超音速混合流の基礎研究" 日本流体力学会誌. 13. 36-37 (1994)

[文献書誌] 麻生茂: "スペースプレーンの衝撃波干渉問題の計測法について" 日本航空宇宙学会誌. 42. 164-168 (1994)

[文献書誌] 麻生茂、大山健一、藤原俊隆、林正徳: "振動平衡を考慮した衝撃波反射過程における非定常空力加熱現象の数値計算" 第11回航空機計算空気力学シンポジウム論文集. 157-162 (1994)

[文献書誌] 山根善行、藤森俊郎、安藤安則、麻生茂、前川昌三、反納三智明: "超音速流中に二次流を噴射した時の混合流れ場の構造に関する研究" 第11回航空機計算空気力学シンポジウム論文集. 191-196 (1944)

[文献書誌] 麻生茂、前川昌三、進藤吉高: "弓型衝撃波による干渉場の実験的研究" 九州大学工学集報. 67. 719-724 (1994)

[文献書誌] 麻生茂、前川昌三、辛島桂一、佐藤清: "鈍頭突起物による衝撃波-乱流境界層干渉場の流れ場の実験的研究" 九州大学工学集報. 68. 65-70 (1994)

[文献書誌] 黒滝卓司、中村淑子、黒崎隆二郎、片山雅之、麻生茂: "極超音速流れにおける軸対称物体回りのフィルムク-リング冷却法に関する研究" 第12回航空機計算力空気学シンポジウム論文集. (出版予定). (1995)

[文献書誌] 高山和喜編、(分担執筆): "衝撃波ハンドブック" 出版予定,