Shock Wave Moderation by Fore-Flow Nudge: Proof of Principle and Applications

対向衝撃波管を利用し、衝撃波管内に導入した噴流と衝撃波との干渉実験を行った。当初噴流導入のために圧力溜と接続した電磁弁を用いたが、流量不足のために効果が限定的だった。次に、手動バルブにより準定常流を形成し、衝撃波との干渉を観測したところ、有意な効果が得られた。ただし、準定常噴流形成による圧力場変動の影響が大きく、理論的に予測されるまでの効果を得るには至らなかった。次に、対向衝撃波管の片側の駆動部で膨張波扇を発生させ前方流速誘起を試みたが、同時に静圧も低下するため、想定したnudge効果を得るには至らなかった。以上の結果を踏まえて、縮流部を持つ試験部を考案し、今後の実験の準備につなげた。また、名古屋大学飛行性能評価風洞を用いて乱流衝撃波干渉における前方流速の影響を調査した。風洞出口に設置した格子により乱流を生成し、横方向から球面衝撃波を入射・伝播させた。流れ方向と流れに逆行する方向に伝播する衝撃波の強度に変化は見られなかった。直接数値計算において乱流と干渉した垂直衝撃波面の変形に関する解析を行った。さらに、本研究のターゲットとなる非常に弱い衝撃波（マッハ1.01）の数値計算において，従来のMUSCL法でなく，これに界面シャープニング技術THINCを組み合わせる事で対処可能である事を実証した．更には副次的な成果として，衝撃波以外の不連続面を安価にシャープに捉えられる事を示した．衝撃波現象の３次元可視化実験について、従昨年度までに多方向同時計測システムを改良し，φ100mm，流れ方向210mmの領域における計測が可能となった．これを用いて衝撃波管開口端部から放出された初期衝撃波マッハ数1.05の衝撃波ならびに衝撃波と噴流との干渉場を計測し，比較的弱い衝撃波面の計測も可能であることを確認した。

対向衝撃波管を利用し、衝撃波管内に導入した噴流と衝撃波との干渉実験を行った。当初噴流導入のために圧力溜と接続した電磁弁を用いたが、流量不足のために効果が限定的だった。次に、手動バルブにより準定常流を形成し、衝撃波との干渉を観測したところ、有意な効果が得られた。ただし、準定常噴流形成による圧力場変動の影響が大きく、理論的に予測されるまでの効果を得るには至らなかった。次に、対向衝撃波管の片側の駆動部で膨張波扇を発生させ前方流速誘起を試みたが、同時に静圧も低下するため、想定したnudge効果を得るには至らなかった。以上の結果を踏まえて、縮流部を持つ試験部を考案し、今後の実験の準備につなげた。また、名古屋大学飛行性能評価風洞を用いて乱流衝撃波干渉における前方流速の影響を調査した。風洞出口に設置した格子により乱流を生成し、横方向から球面衝撃波を入射・伝播させた。流れ方向と流れに逆行する方向に伝播する衝撃波の強度に変化は見られなかった。直接数値計算において乱流と干渉した垂直衝撃波面の変形に関する解析を行った。さらに、本研究のターゲットとなる非常に弱い衝撃波（マッハ1.01）の数値計算において，従来のMUSCL法でなく，これに界面シャープニング技術THINCを組み合わせる事で対処可能である事を実証した．更には副次的な成果として，衝撃波以外の不連続面を安価にシャープに捉えられる事を示した．衝撃波現象の３次元可視化実験について、従昨年度までに多方向同時計測システムを改良し，φ100mm，流れ方向210mmの領域における計測が可能となった．これを用いて衝撃波管開口端部から放出された初期衝撃波マッハ数1.05の衝撃波ならびに衝撃波と噴流との干渉場を計測し，比較的弱い衝撃波面の計測も可能であることを確認した。