物体周りの衝撃波が誘起する燃焼波面の安定機構に関する研究

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本研究は,超音速で可燃性予混合気体中を飛行する円柱によって誘起される非定常燃焼に関し数値解析を行い,その特性について検討を行ったものである.初期圧力,飛行体速度,円柱直径,反応誘起時間をパラメタとし,化学反応として二段階反応と詳細反応モデルを用い解析を行った.非定常燃焼形態の出現範囲に関して,円柱直径と反応誘起距離の比を用いることにより,非定常燃焼形態の出現範囲を特定することができることを明らかにした.低周波振動燃焼形態においては,反応誘起時間で無次元化された振動周期が反応誘起距離で無次元化された直径に対し常に線形的関係を持つことを解析結果より示した.この関係は衝撃波離脱距離とそこでの情報伝播速度との関係で決まることを理論的に明らかにした.また,円柱周りに誘起される非定常燃焼の一次元的性質について,過去報告されている一次元デトネーションの解析結果との比較検討を行った.さらにバリスティックレンジを用いた実験により,円柱周りの非定常燃焼の撮影に成功した.飛行体速度がチャップマン・ジュゲ速度以下においては,実験結果と同条件下での数値解析結果は,非定常燃焼形態,振動周期共にほぼ定量的に一致することを確認した.