霧の中を伝ぱする分散した衝撃波の斜め反射に関する研究

初めに、2段膈膜式衝撃波管を用いて、微細液滴を発生させ、それを光学的に観察した。測定はHe-Neレーザーを用いたミ-散乱法により行った。これにより液滴が安定して存在する時間を明確にした。本研究では、次の段階として、微細液滴が浮遊する気体中を衝撃波が伝ぱし、その衝撃波が更にくさび上で反射する際に生じるマッハ反射について詳細に調べた。特に、マッハ反射の入射衝撃波、マッハ衝撃波、反射衝撃波の各衝撃波の強さの違いによる液滴の蒸発過程について、レーザー透過光強度を調べることにより、その時間的変化を調べた。実験結果により得られた主な結果は、次の通りである。1)入射衝撃波背後では、入射衝撃波マッハ数が約2.7の場合には、緩和領域がおよそ70mm程度形成される。2)マッハ衝撃波による液滴の相変化は更に著しく、くさび壁面付近では相変化が促進される。3)反射衝撃波による相変化の不連続的変化は見られず、反射衝撃波が入射衝撃波背後の緩和領域の影響により影響を受ける。更に、マッハ衝撃波により生じる滑り面の挙動について種々の実験条件下で詳細に調べた結果、滑り面はくさび壁面において、気体単相の時よりも大きく巻き上がること、層流的な流れから乱流的な渦構造を持った流れへの遷移が、より低いマッハ数においても引き起こされるなどの新しい知見が得られた。

初めに、2段膈膜式衝撃波管を用いて、微細液滴を発生させ、それを光学的に観察した。測定はHe-Neレーザーを用いたミ-散乱法により行った。これにより液滴が安定して存在する時間を明確にした。本研究では、次の段階として、微細液滴が浮遊する気体中を衝撃波が伝ぱし、その衝撃波が更にくさび上で反射する際に生じるマッハ反射について詳細に調べた。特に、マッハ反射の入射衝撃波、マッハ衝撃波、反射衝撃波の各衝撃波の強さの違いによる液滴の蒸発過程について、レーザー透過光強度を調べることにより、その時間的変化を調べた。実験結果により得られた主な結果は、次の通りである。1)入射衝撃波背後では、入射衝撃波マッハ数が約2.7の場合には、緩和領域がおよそ70mm程度形成される。2)マッハ衝撃波による液滴の相変化は更に著しく、くさび壁面付近では相変化が促進される。3)反射衝撃波による相変化の不連続的変化は見られず、反射衝撃波が入射衝撃波背後の緩和領域の影響により影響を受ける。更に、マッハ衝撃波により生じる滑り面の挙動について種々の実験条件下で詳細に調べた結果、滑り面はくさび壁面において、気体単相の時よりも大きく巻き上がること、層流的な流れから乱流的な渦構造を持った流れへの遷移が、より低いマッハ数においても引き起こされるなどの新しい知見が得られた。