空気液化推進を目指した低温壁面での超音速速非平衡凝縮の実験的研究

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24656515
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 航空宇宙工学
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 前野 一夫 千葉大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30133606)
• 研究分担者: 太田 匡則 千葉大学, 大学院工学研究科, 助教 (60436342)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 航空宇宙工学 / 航空宇宙熱流体力学 / 空気液化推進機 / 熱工学 / 高速凝縮 / 極低温 / 凝縮液膜成長 / 無隔膜衝撃波管

研究概要

空気液化推進機の基本メカニズムである高速気体流の低温冷却面での液化現象に関して、極低温用小型無隔膜衝撃波管を開発し伝播衝撃波後方の超音速流の極低温壁面への非平衡現象を実験的に解明することを試みた。小型無隔膜衝撃波駆動部を開発して作動特性を解明し、既存の中型衝撃波管による低温実験と平行しながら、入射・反射衝撃波後方の流れの有無による低温壁面への凝縮現象を解明した。非平衡凝縮液膜のレーザー干渉厚み計測と白金薄膜温度計による熱流速の計測および流れの可視化計測を併せて、低温壁面での凝縮液膜成長に対する超音速流れの影響と、液膜表面の不安定化と液膜の飛散までの現象に対して一定の知見を得ることができた。

研究成果

• [雑誌論文] Three- Dimensional Laser Interferometric CT Measurement of Shock Wave Interaction around A Circular Cylinder (2013)
  • 著者名/発表者名: Tatsuro Inage, Sunao Tsuchikura, Masanori Ota, Kazuo Maeno
  • 雑誌名: Flow Measurement and Instrumentation ページ: 1-5
  • DOI: 10.1016/J.flowmeasinst.2012.08.0003
  • 査読あり
• [雑誌論文] 小直径円管内を伝播する衝撃波の干渉計測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 宇田川真介、稲毛達朗、太田匡則、前野一夫
  • 雑誌名: 日本航空宇宙学会、航空宇宙技術 巻: Vol.11 ページ: 99-105
  • 査読あり
• [雑誌論文] 二孔より噴出する非定常衝撃波流れのレーザー干渉CT計測へのハイブリッドARTの適用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 稲毛達朗、土倉直、宇田川真介、太田匡則、前野一夫
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集、B編 巻: 78巻、787号 ページ: 513-520
  • 査読あり
• [学会発表] 小直径管内を伝播する衝撃波の減衰に関する実験 (2014)
  • 著者名/発表者名: 宇田川真介、粟野敬太、吉田一樹、太田匡則、前野一夫
  • 学会等名: 平成25年度衝撃波シンポジウム
  • 発表場所: 青山学院大学
  • 年月日: 20140305-07
• [学会発表] 低温HFC-134a蒸気中を伝播する衝撃波管流れでの壁面非平衡凝縮 (2014)
  • 著者名/発表者名: 朱海東、太田匡則、前野一夫
  • 学会等名: 平成25年度衝撃波シンポジウム
  • 発表場所: 青山学院大学
  • 年月日: 20140305-07
• [学会発表] Improvement of a diaphragmless driver section for a small diameter shock tube (2013)
  • 著者名/発表者名: S.Udagawa, Y.Hirose, W.Garen, T.Inage M.Ota, and K.Maeno
  • 学会等名: The 29^<th> International Symposium on Shock Waves (ISSW)
  • 発表場所: Madison,USA
  • 年月日: 20130714-19
• [学会発表] Experiment of non- equilibrium condensation on shock tube wall in supersonic flow behind shock waves (2012)
  • 著者名/発表者名: H.Zhu, H.Okuno, T.Nakajima, M.Ota, and K.Maeno
  • 学会等名: Asia-Pacific Interna—tional Symposium on Aerospace Technology (APISAT-2012)
  • 発表場所: Jeju Island, Korea
  • 年月日: 20121113-15
• [図書] Inteferometry–Research and Applica- tions in Science and Technology, Chapter 11 (2012)
  • 著者名/発表者名: M.Ota, S.Udagawa, T.Inage, K.Maeno
  • 出版者: InTech Open Access Company(ISBN : 978-953-51-0403-2)