| 研究概要 |
本申請テーマである,超音速混合ついて実験・数値シミュレーションの両方を行った.まず超音速で流れる主流に対し垂直に棒をつきだし,これと始動衝撃波の干渉を明らかにした.この始動衝撃波は風洞圧力比の増加に伴い下流に移動するため,風洞圧力比をパラメータとして流れ場の様子を詳細に調べた.さらに,このような条件の場合の計算結果と比較した結果,実験と計算が比較的よい一致を得たことより,計算が妥当であることも分かった.
また,風洞圧力比を更に増加し,始動衝撃波を下流に移動させることにより主流全体を完全に超音速にする実験も行った.これは始動衝撃波の影響を完全に排除しつきだした棒により発生するへさき衝撃波と多孔キャビィティとの干渉を調べるための実験条件である.このとき,突き出す棒は1本と3本の2通りの場合を試した.その結果,棒1本をつきだした場合,それによるへさき衝撃波が入射する上壁面にわずかな圧力上昇が確認された.この圧力上昇は棒の足下における圧力上昇よりもあまり大きくないと考えられるが,キャビィティ内の流れを誘起するための圧力上昇が得られることが確認できた.さらに3本の棒を流れに垂直に,すなわちスパン方向に並べた場合流れに対する投影面積が増大するため1本の場合よりも強いへさき衝撃波が発生することが分かった.このへさき衝撃波による主流からキャビィティへ流入する強い流れをシュリーレン法による可視化でも実験的に確認でき,さらに計算によってもベクトルにより確認できた.このことは本申請のテーマである主流からキャビィティへの流れの発生が確実に起こっていることが確認できたということであり.次年度はさらに実用化への具体的な応用を目指す予定である.
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