微粒子を含む高速気流中におかれた純頭物体まわりの流れを薄膜形成に関する基礎研究

1988 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63550125
• 研究機関: 室蘭工業大学
• 研究代表者: 杉山 弘 室蘭工業大学, 工学部, 教授 (70002938)
• キーワード: 圧縮性流れ / 超音速流れ / 純頭物体流れ / 衝撃波 / 衝撃波管 / 混相流れ / 固気混相流れ

研究概要

研究実施計画に従って研究を行い、以下に述べる成果を得た。
1.微粒子-気体衝撃波管内におかれた円柱まわりの微粒子-気体非定常流れ現象を、高速度シュリーレン写真と二重露光レーザホログラフィ干渉計写真で詳細に観察した。その結果、(1)円柱まわりの衝撃波の挙動、(2)円柱背後の微粒子の存在しない、いわゆる空白領域の発達状況、(3)円柱背後の空白領域とうずの生成・発達との関連性、などを明らかにした。
2.表面圧力分布が測定できる円柱モデルの設計・製作を行い、この円柱モデルを用い、微粒子-気体衝撃波管内におかれた円柱まわりの表面圧力分布の測定を行った。その結果、(1)微粒子-気体流れの場合の円柱よどみ点圧力は、純粋気体の場合のよどみ点圧力より大きい、(2)微粒子-気体流れの場合の円柱表面の圧力変動は、純粋気体の場合のそれより大きい、ことなどを明らかにした。
3.微粒子-気体衝撃波管内におかれた平板上の堆積微粒子の衝撃波による舞い上がり現象を、高速度シュリーレン写真で観察した。その結果、(1)衝撃波と堆積微粒子の干渉状況、(2)衝撃波によって誘起された流れによる微粒子の舞い上がりおよび微粒子雲の発達状況、などを明らかにした。
4.衝撃波を利用した薄膜形成に関する基礎実験として、衝撃波による舞い上がり微粒子のインジウム試験片への衝突実験を行った。電子顕微鏡により、インジウム試験片への微粒子の衝突状況、付着状況の観察を行った。
5.以上述べた研究成果の一部を、11.で示す研究論文で、発表した。

研究成果

• [文献書誌] 杉山弘,南雲宏重: 日本機械学会北海道支部第29回講演会講演概要集. No.882-2. 37-38 (1988)
• [文献書誌] 杉山弘,南雲宏重: 昭和63年度衝撃工学シンポジウム講演論文集. 238-243 (1988)
• [文献書誌] 林光一,菱田学,杉山弘: 第2回数値流体力学シンポジウム講演論文集. 475-478 (1988)
• [文献書誌] Hiromu,Sugiyama et al: Proc.16th Int.Symp.on Space Technology and Science,Sapporo,Japan. 781-786 (1988)
• [文献書誌] Hiromu,Sugiyama et al: Proc.Int.Conference on Mechanics of Two-Phase Flows,taipei. 1-5 (1989)