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超音速不足膨張と傾斜板が干渉する場合の、傾斜板表面粗さや傾斜角の変化が流れ場内に形成される波動形態や傾斜版の表面温度分布に及ぼす影響を実験的に調査し考察した。実験条件はノズル出口中心から傾斜板までの無次元距離、貯気圧と背圧の圧力比、傾斜角を変化させた。また、表面粗さを変化させるために番手の異なるサンドペーパーを用いた。ノズル直径で無次元化した平均粒子径をサンドペーパーの平均無次元粗さRとして定義した。
本研究により明らかになった事項は以下の通りである。
(1)表面粗さRの増加によりプレート衝撃波が傾斜板近傍で発生する。湾曲したプレート衝撃波の先端すなわち最も傾斜壁に近い部分は傾斜板表面粗さの増加により傾斜板により接近する。また、傾斜角の増加によりプレート衝撃波の湾曲が顕著になる。プレート衝撃波と傾斜板との間の領域では表面粗さの増加により流れの乱れが生じる。
(2)傾斜板の最高表面温度は圧力比の増加に伴い上昇する。また、表面粗さRの増加に伴い、上昇する傾向を示す。一方、最低温度は圧力比の増加に伴って減少するが、傾斜角と表面粗さの増加に対しては最高温度の場合と同様の傾向を示す。
(3)実験条件の範囲内では傾斜板の最高表面温度は傾斜角度θ=30゜で最小となり、45゜で最大となる傾向を示す。
(4)表面粗さの増加によりノズル出口から三重点までの距離は減少し、また圧力比の増加によってその減少量は増える傾向を示す。
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