| 研究概要 |
本研究で目的としたのは,超流動ヘリウム中の衝撃波あるいは高度に非定常な熱流動現象を研究対象として,総合的かつ集中的実験を可能とする様な実験装置としての超流動衝撃波管装置の試作である.本年はその最終年に当たり,次の様な個別的研究とその纒めを行った.
1.超流動衝撃波管装置の衝撃波特性試験:常温窒素ガス,液体窒素,超流動ヘリウムを低圧部に充填して試験が行われ,所定の性能を有することが確かめられた。さらに,良好な衝撃波インピーダンスマッチングをもつため,気体衝撃波の超流動ヘリウム中への入射は極めて容易に行われることを見出した.
2.レーザーホログラフィー干渉装置による計測の分解能向上を目指した,2ビームレーザーホログラフィー干渉装置への改良は順調に行われており,間も無く実際への応用が開始されよう.
3.2流体方程式+渦密度発展方程式に対する直接数値解析:熱衝撃波に対する実験値と計算結果の比較から,渦密度発展に関する貴重な知見が得られたほか,2次元問題数値解析コードが完成した.
4.第2音波熱衝撃波のHeII自由表面上への入射による超流動ヘリウム蒸発現象が,成功裡に実験および数値計算により研究され,純物質中の蒸発波が干渉計により捉られたほか,熱衝撃波の自由表面上での反射則が得られた.
5.本装置の実験ツールとしての評価がなされ,十分所期の目的に使用され得ることが結論された.引き続き,更なる改良の方向性が考察され,それに沿った改良を行う為の設計が行われた.
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