| 研究概要 |
擬似衝撃波(PSW)内の粒子画像速度計測(PIV)を効率良く行うため, ステレオPIVの機種選定をし導入した。現在, 精度良い3次元速度測定の習熟を進めつつある。これと並行して, 既存PIVでPSWを伴う噴射流れ場の速度分布を測定し, PSW先頭位置により噴射孔直前の主流動圧が-複雑に変化することを見出した。また, PIVデータ補正にPLIFで求めた密度分布を用いれば, トレーサの追随遅れが大きい場合にも適用できることを示した。さらに, 速度変動相関を求める際の, 誤ベクトル判定法を検討した。PSWを定在させるため, 出口圧をPI制御する装置を作成し, 安定な状態で流れ場の計測可能な時間を延長できるようにした。
噴射気体の混合について, Mie散乱法と出口断面での試料気体をガスクロマトグラフ(GC)で分析した結果を比較した。その結果, Mie散乱法はトレーサの追随遅れにより噴流の定性的挙動は示すものの, 噴射方向への貫通を過大評価し, 幅方向への広がりを過小評価することが分った。PLIFについては, PSWを伴わない流れを対象として手法の高度化に努めた。一般化蛍光比法がGCの結果と非常に良く一致する平均モル分率分布を与えると同時に, 平均密度分布も与えることを示した。多数の瞬間PLIF画像から, 噴流濃度変動の空間2点相関を計算して, 噴流外縁に大規模構造が存在することを示し, その形状や挙動を明らかにした。
数値解析では, 出目境界条件を圧力指定とすることにより, 擬似衝撃波を計算領域内に固定できることを見出した。この条件で得られた計算結果は, 壁圧分布等が実験値と良く一致しており, 今後内部の流れ構造と混合促進について実験と比較検討できるようになった。
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