衝撃波現象の解明(計画研究:衝撃波現象の発生方法と計測法)

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衝撃波現象の発生方法と計測法の開発に関する研究を実施した.本年度の主な研究目的は,(1)ガス銃により得た高速飛行体の精密速度測定とガス銃の特性解析,(2)衝撃波診断技術の開発を目指し,高感度・高周波数応答性の圧力計の試作,(3)高速飛行体周りの衝撃波あるいはその他の衝撃波現象の可視化計測の開発,に関するものである.項目(1)に関しては,VISAR速度計を新規購入し,二段軽ガス銃あるいは一段ガス銃より射出される高速飛行体の速度を精密に連続的に計測する準備を完了した.本速度計の既設装置への取付を完了し,予備実験が進行中である.また,ガス銃の特性の数値解析法が完成した.予備実験と数値解析の結果を比較しとりまとめ発表予定である.項目(2)に関し,ピエゾ効果を持つPVDF膜を用いた小型高感度・高周波数応答性を持つ圧力計の開発,また圧力計の小型化に関する理論的研究が進行中である.本計画研究班に高分子化学,多相流れの研究者を加え,この研究項目の完了と充実を目指している.また本研究項目に関係して,従来開発した圧力計は主として水中衝撃波の計測に利用され,その成果は医療応用の水中衝撃波フォ-カッシングに関する研究として公表された.項目(3)に関し,二段軽ガス銃あるいは一段ガス銃で空気中に射出した高速飛行体,0.6〜2.3km/sec,とその周りの流れをホログラフィ干渉計を用いて可視化し,流れ場の詳細を三次元的に明らかにする手法を確立した.この方法は今後計測の定量化及び低密度場の可視化技術へ拡張する予定である.本計画研究班のワ-クショップを1991年1月に仙台で開催し,衝撃波発生技術及び計測法,特に可視化・圧力計測・精密速度計測法に関する問題点の整理とその具体的解決法について討論を行い,今後の本研究班の研究の進め方を明確にし,成果の見通しを得た.