超音速流中のMHD擬似衝撃波の挙動

超音速流中 MHD 伪激波的行为

• 批准号: 02650127
• 负责人: 山岬 裕之
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02650127/
• 关键词: ディスク形流路; 擬似衝撃波; 圧力変動; 電磁力

本研究では,2枚の円板で構成されるディスク形MHD流路内の擬似衝撃波について実験的に調べた。流れに電磁力が作用していない通常の流れでは,流路高さが小さい時,壁面に形成される速度境界層により,垂直衝撃波ではなく多重の斜め衝撃波,すなわち擬似衝撃波によって超音速から亜音速への遷移が行なわれる。本研究では,この問題を強い電磁力が作用する場合について取上げ,擬似衝撃波の挙動について調べた。実験には,大型のブロ-ダウン装置を用い,作動気体として1900Kに加熱されたアルゴンを使用した。円板形の超音速ノズルによりマッハ数2.4まで流れを加速し,この流れに最大磁場4.67テスラを印加することにより電磁力を作用させた。その結果,ノズルの下流で静圧が徐々に増加する現象を観測し,更に静圧上昇の開始置とその大きさが,電磁力に依存していることを見出した。静圧上昇の様子は,電磁力が作用しない場合と類似しており,電磁力による擬似衝撃波の発生が示唆された。そこで,これを確認するため,強磁場中でも静圧変動の測定が可能な圧力素子を用い,流れ方向の静圧変動の分布を調べた。その結果,静圧上静が見られる位置よりも上流では,変動が小さく,静圧上昇位置で最大の変動が存在すること,更に下流では,再び変動が小さくなることを初めて測定できた。この測定結果は,通常の擬似衝撃波での結果と良く一致しており,電磁力によって圧力上昇が発生する場合には,擬似衝撃波の形をとることが明らかとなった。また,種々の実験条件下でその挙動を調べた結果,流路形状や電磁力の大きさを調節することにより,大きな圧力変動を伴わないで,超音速流れを亜音速に遷移させることができることを明らかにした。今後は,擬似衝撃波によって発生する圧力損失や熱損失の増加について詳しく調べることにより,研究をさらに発展させたい。

In this study, two plates are used to modulate the pseudo-shock wave in the MHD flow path. Flow electromagnetic force acts on the normal flow, the flow path height is small, the wall surface forms a velocity boundary layer, vertical shock wave, multiple oblique shock wave, pseudo-shock wave, supersonic speed and migration. In this study, the problem of strong electromagnetic force acting on the occasion of the upper, quasi-shock wave motion in the adjustment. In the case of large-scale equipment, the actuator is heated to 1900K. The maximum magnetic field is 4.67 degrees and the electromagnetic force acts on it. As a result, the phenomenon of static pressure increase in the downstream flow was detected, and the initial position of static pressure increase was increased, and the dependence of electromagnetic force was observed. The static pressure rises due to the electromagnetic force acting on it, and in similar cases, the electromagnetic force generates quasi-shock waves. The measurement of static pressure variation in a strong magnetic field is possible, and the distribution of static pressure variation in the direction of flow is adjusted. As a result, the static pressure is high, the static pressure is low, the static pressure is high, the static pressure is low, and the static pressure is high. The results of these measurements are generally consistent with those of pseudo-shock waves, but when electromagnetic force increases, pseudo-shock waves are formed. The flow path shape and the electromagnetic force are adjusted according to the change of the flow velocity. In the future, the pressure loss and heat loss caused by pseudo-shock wave will be increased in detail, and the research will be developed in the future.