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弱い垂直衝撃波に一様等方性乱流が及ぼす影響の定量評価

均匀各向同性湍流对弱垂直激波影响的定量评估

基本信息

批准号：
17J10997
负责人：
丹波高裕
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17J10997/
关键词：
衝撃波乱流衝撃波-乱流干渉衝撃波管

项目摘要

弱い垂直衝撃波に一様等方性乱流が及ぼす影響の評価に関して，本年度は(1)弱い垂直衝撃波の生成手法の開発，および(2)弱い垂直衝撃波面が一様等方性乱流（格子乱流）との干渉によって受ける影響の評価に取り組んだ．(1)衝撃波過剰圧力の急峻な立ち上りを残したまま一様な背後過剰圧力場のみを低減するため，金属製の多孔平板を積層させた衝撃波減衰装置を開発した．衝撃波管内にこの衝撃波減衰装置を挿入し，その減衰特性を評価したところ，垂直衝撃波の鋭い立ち上がりと一様な背後静圧という特性をそのままに，衝撃波過剰圧のみを減少させた垂直衝撃波を形成することに成功した．また，衝撃波過剰圧の減衰率は入射衝撃波マッハ数や多孔平板の空隙率および枚数に依存することが明らかになった．本手法を用いることで，従来では実現困難であった衝撃波マッハ数1.01程度の非常に弱い垂直衝撃波を衝撃波管内に生成することが可能となり，衝撃波研究における実験領域が大幅に拡張された．(2)衝撃波と乱流の条件を独立に設定可能な対向衝撃波管を用いて，垂直衝撃波-格子乱流干渉実験を，乱流に対する衝撃波の相対的な強度および干渉距離（観測時点での乱流の先頭と衝撃波面の距離）を変化させて行った．必要であれば(1)で開発した衝撃波減衰機構を用い，最小で衝撃波マッハ数1.01の垂直衝撃波を実験に利用した．乱流に対して相対的に弱い垂直衝撃波が格子乱流と干渉した場合には，シャドウグラフ可視化画像上での衝撃波面の実効厚みが干渉距離とともに増大した．これは，乱流中の局所的な速度変動が変垂直衝撃波面に凹凸を生じためであると考えられる．一方で，衝撃波が相対的に強い場合には，衝撃波面の変調は軽微であり，乱流が衝撃波に与える影響は衝撃波の相対的な強さに依存することも明らかとなった．

Weak vertical waves are characterized by isotropic turbulence and strong waves. This year, (1) weak vertical waves have been generated successfully. (2) weak vertical wavefront and isotropic turbulence (lattice turbulence). It is affected by the impact of the wave. (1) the force of the wave is higher than that of the vertical wave surface (lattice turbulence). (1) the force of the wave is higher than that of the vertical wave surface (lattice turbulence). (1) the strength of the wave is high. The wave attenuation device in the wave tube is open. The wave attenuation device in the wave tube is loaded, the characteristic of the wave is damaged, and the characteristic of the vertical wave is affected. On the vertical wave, the characteristic of the wave is stable on the back of the wave. The characteristics of the wave are affected, and the wave is caused by a few waves. The number of waves in the porous plate, the voidage, the number of waves, the number of incident waves, the number of waves, very weak, vertical wave, wave tube, wave tube. In the field of wave research, there are significant differences in the field of wave research. (2) Wave turbulence condition independent setting may be used in wave tube, vertical wave-lattice turbulent flow. The intensity of the turbulence wave is different from that of the wave surface. It is necessary to turn on the operation of the wave failure machine. (1) turn on the equipment of wave failure. The minimum number of waves is 1.01, the number of waves is 1.01 In turbulence, the velocity response vertical wave surface is concave and convex. On the one hand, the wave surface is sensitive to each other, and the wave surface is sensitive to each other, and the turbulence wave is closely related to the impact of the wave.