擬似衝撃波による混合促進機構の解明

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20360081
• 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: 流体工学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 升谷 五郎 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20271869)
• 研究分担者: 滝田 謙一 東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (80282101) ; 河内 俊憲 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (40415922)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2011
• キーワード: 圧縮・非圧縮流 / 擬似衝撃波 / 乱流混合 / レーザー計測 / Large Eddy Simulation

研究概要

デュアルモードラムジェット燃焼器などの擬似衝撃波が存在する超音速内部流れにおいて, 主流中に噴射した気体燃料の混合が著しくかつ非等方的に促進される機構を解明するために, 粒子画像速度計(PIV)及び平面レーザー誘起蛍光法(PLIF)による速度場及び噴射気体濃度場の計測を行うと共に, 数値シミュレーションを行い実験結果と比較した。その結果, 擬似衝撃波が壁面付近の乱れを著しく強化し, それにより噴射気体の混合が促進されることが分かった。

研究成果

• [雑誌論文] Numerical Study on the Turbulent Structure of Transverse Jet into Supersonic Flow (2011)
  • 著者名/発表者名: J. Watanabe, T. Kouchi, K. Takita, G. Masuya
  • 雑誌名: AIAA Journal 巻: 49 ページ: 2057-2067
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scalar Spatial Correlations in a Supersonic Mixing Flowfield (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Takahashi, H. Oso, T. Kouchi, G. Masuya, M. Hirota
  • 雑誌名: AIAA Journal 巻: 48 ページ: 443-452
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mean and Turbulent Velocity Field for Jet Injected into Supersonic Flow with Pseudo-Shock Wave
  • 著者名/発表者名: B. Choi, K. Takae, T. Kouchi, G. Masuya
  • 雑誌名: Journal of Propulsion and Power 巻: (掲載決定)
  • 査読あり
• [学会発表] Stereoscopic PIV Measurement of Supersonic Injection Flowfield and Its Error Analysis (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Uramoto, S. Tsuru, T. Kouchi, G. Masuya
  • 学会等名: Asian Joint Conference on Propulsion and Power 2010
  • 発表場所: Miyazaki, Japan
  • 年月日: 2010-05-05
• [学会発表] Influence of Velocity Field on Mixing in Pseudo-Shock Wave (2009)
  • 著者名/発表者名: G. Masuya, B. Choi, H. Yamauchi, T. Kouchi
  • 学会等名: 19th International Symposium on Air Breathing Engines
  • 発表場所: Montreal, Canada
  • 年月日: 2009-09-09
• [学会発表] Influence of Drag Coefficients and Velocity Fluctuation on PIV Correction Method (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Koike, T. Tamura, G. Masuya
  • 学会等名: 47th AIAA Aerospace Sciences Meeting
  • 発表場所: Orlando, U. S. A.
  • 年月日: 2009-01-05
• [備考]
  • URL: http://www.scramjet.mech.tohoku.ac.jp/lab/index. htm