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2019 年度 研究成果報告書

先進計測と高解像度数値解析を用いた複数超音速噴流の予測モデル構築

研究課題

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研究課題/領域番号 17H03473
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 航空宇宙工学
研究機関東北大学

研究代表者

野々村 拓  東北大学, 工学研究科, 准教授 (60547967)

研究分担者 芳賀 臣紀  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発部門, 研究開発員 (30646930)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード流体力学 / 超音速流れ / 空力音響学 / 粒子画像速度計測法 / シングルピクセル解像度
研究成果の概要

本課題で実施した1)計測技術の高解像度化, 2)超音速ジェットのレイノルズ数効果の解明,3)複数超音速噴流の空力音響場の解明,4)複数超音速ジェットの音響場のモデル化,の研究成果をそれぞれ示す.1)シングルピクセル解像度PIVを超音速流に適用し,同解像度のシュリーレン速度計測法を新たに提案した.2)レイノルズ数100,000と1,000,000において乱流遷移の有無により空力音響場が大きく変化することを示した.3)複数超音速噴流から発生する音響波は基本的に遮蔽効果で弱められるが干渉が生ずるために特定の角度・周波数で強められることを示した.4)結果をデータベース化し音響場の予測に使える形にした.

自由記述の分野

航空宇宙流体力学

研究成果の学術的意義や社会的意義

小型のロケットエンジンの複数搭載化は現状でのロケット開発のトレンドであり,このような場合におけるロケットエンジンからの騒音予測はロケットに搭載する人工衛星や宇宙飛行士の安全のため非常に重要である.この問題は個々のエンジンの小型化によるレイノルズ数効果の影響と複数噴流の影響を含んでおり,これらはそれぞれ学術的な研究項目である.これらを切り分けてそれぞれの効果を説明したことに学術的な大きな貢献がある.

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公開日: 2021-02-19  

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