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2023 年度 研究成果報告書

衝撃波閉じ込め領域の制御に向けた壁面表面設計

研究課題

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研究課題/領域番号 19K04182
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分19010:流体工学関連
研究機関奈良工業高等専門学校

研究代表者

福岡 寛  奈良工業高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (40582648)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
キーワード圧縮性流体 / 超音速噴流 / 衝撃波 / 反射衝撃波 / 収束現象 / 閉じ込め / 可視化 / 3D数値解析
研究成果の概要

本研究では、工業、新エネルギー、材料開発で重要な課題である、衝撃波の多重閉じ込め現象を制御する壁面表面形状の設計指針の獲得と、その実験的実証を行った。閉じ込めに必要な物理条件を明らかにするために,衝撃波の物理条件を変えることができると考えられる凹型形状の反射板を用いた測定実験を行った結果,実験的に衝撃波の収束位置と噴流の位置関係が明らかになった.これは,様々な強さの衝撃波を噴流に衝突させることができることを示しており,今後,形状設計する上で重要になる.さらに,衝撃波の噴流による反射は、定性的には音響インピーダンスで整理できる可能性を見出すことが出来た.

自由記述の分野

流体力学

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで衝撃波が壁面で反射する現象についての基礎的研究は行われてきたが,噴流との反射に関してはほとんど存在なかった.本研究では,噴流と様々な衝撃波を衝突させることで,反射の過程を明らかにした.その結果,噴流および衝撃波が衝突する直前の物理的状態が,衝撃波の反射に大きく影響し,衝撃波および噴流の制御が閉じ込めの指針になることを示した.

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公開日: 2025-01-30  

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