レーザー誘起蛍光法による超音速キャビティ流れの三次元非定常構造の解明

激光诱导荧光法解析超声速腔流三维非定常结构

• 批准号: 06J09784
• 负责人: 小野 大輔
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J09784/
• 关键词: Cavity Flow; Supersonic Flow; Flow Oscillation; Three-Dimensional Flow

本研究の目的は超音速キャビティ流れの振動機構を明らかにし,振動現象にともなう渦の放田をスクツムジェットエンジンにおける燃料混合促進に積極的に応用することである.昨年度までに,キャビティ流れの振動の強さは,キャビティ長さをL,深さをDとした場合,その比L/Dに依存し,L/Dか0.7と2.1の場合に振動が強くなり,L/Dが1.5付近では,振動が弱くなることが分かった.このような振動増幅のメカニズムが分かれば振動の強さを制御でき,燃料混合部の性能を向上させることが可能である.そこで,本年度はL/D比が0.7,2.1の場合に振動が増幅するメカニズムを明らかにするため,L/D=0.7,2.1のキャビティ流れについてレーザー誘起蛍光法,位相をロックしたシュリーレン写真による可視化,および数値解析を行った.以下にその結果を示す.1.本流れ場は,8.4,18.6,27.7kHzの振動周波数が存在し,L/D=0.7のキャゼティは27.7kHzの振動モード,L/D=2.1のキャビティは18.6kHzの振動モードが増幅することが明らかになった.2.レーザー誘起蛍光法および位相をロックしたシュリーレン写真から,L/Dが0.7,2.1ともにせん断層内を移動してきた温度変動とキャビティ内の圧力波の強め合いによって大きくなった温度変動が重なり合うことでせん断層が大きく変位し,振動が増幅することが明らかになった.3.本数値解析は,上述のような温度変動場やせん断層の変位を定性的に再現した.

Purpose this study の は supersonic キ ャ ビ テ ィ flow れ の oscillating mechanism を Ming ら か に し, vibration phenomenon に と も な う vortex の put tian を ス ク ツ ム ジ ェ ッ ト エ ン ジ ン に お け る fuel mix to promote に positive に 応 with す る こ と で あ る. Yesterday's annual ま で に, キ ャ ビ テ ィ flow れ の strong vibration の さ は, キ ャ ビ テ ィ long さ を L, deep さ を D と し た occasions, そ の に dependent し than L/D, L/D か と 2.1 0.7 の occasions に strong vibration が く な り, L/D が 1.5 paying nearly で は, weak vibration が く な る こ と が points か っ た. こ の よ う な vibration of rights の メ カ ニ ズ ム が points か れ ば strong vibration の さ を suppression で き, fuel mix of の performance を upward さ せ る こ と が may で あ る. そ こ で, は L/D ratio が 0.7 this year, 2.1 の occasions に が raised vibration amplitude す る メ カ ニ ズ ム を Ming ら か に す る た め, L/D = 0.7, 2.1 の キ ャ ビ テ ィ flow れ に つ い て レ ー ザ ー induced 蛍 light method, phase を ロ Youdaoplaceholder0 ッ, たシュリ, たシュリ, レ, による, photo による, visualization,および, numerical value analysis, を lines った. Results the following に そ の を す. 1. The flow れ は, 8.4, 18.6, 27.7 kHz の vibration cycle for し が, L/D = 0.7 の キ ャ ゼ テ ィ は 27.7 kHz の vibration モ ー ド, L/D = 2.1 の キ ャ ビ テ ィ は 18.6 kHz の vibration モ ー ド が rights of す る こ と が Ming ら か に な っ た. 2. レ ー ザ ー induced 蛍 method お よ び phase を ロ ッ ク し た シ ュ リ ー レ ン photo か ら, L/D が 0.7, and 2.1 と も に せ ん fault within を mobile し て き た temperature variations dynamic と キ ャ ビ テ ィ の within strong pressure wave の め close い に よ っ て big き く な っ た temperature variations dynamic が heavy な り close う こ と で せ ん ct が き く - し, vibration が rights of す る こ と Youdaoplaceholder0 Ming ら になった.3. The analysis of this value を the above <s:1> ような temperature variation field やせん fault <s:1> variation position を qualitative に reproduction た.

项目成果

LIF法を用いたじょう乱伝ばを含む超音速振動流れの可視化

使用 LIF 方法可视化超音速振荡流（包括扰动传播）

• 发表时间: 2007
• 作者: 遠山弘法;矢原徹一;遠山弘法・矢原徹一;半田太郎;小野大輔;小野大輔;小野大輔;小野大輔;小野大輔
• 通讯作者: 小野大輔

LIF法を用いた超音速キャビティ流れの温度振動場の可視化

利用 LIF 方法可视化超声速腔流温度振荡场

• 发表时间: 2008
• 期刊: 可視化情報 第28巻増刊1号
• 作者: 遠山弘法;矢原徹一;遠山弘法・矢原徹一;半田太郎
• 通讯作者: 半田太郎

遷音速ディフューザ内における垂直衝撃波/境界層干渉流れの三次元構造解析

跨音速扩压器垂直激波/边界层干涉流三维结构分析

• 发表时间: 2007
• 期刊: 日本機械学会論文集B編 Vol.73No.728
• 作者: 遠山弘法;矢原徹一;遠山弘法・矢原徹一;半田太郎;小野大輔
• 通讯作者: 小野大輔

LIF Measurement of ThreeDimensional Flow Structure in a Transonic Diffuser

跨音速扩压器三维流动结构的 LIF 测量

• 发表时间: 2008
• 作者: Daisuke Ono;Taro Handa;Toshiyuki Aoki;Mitsuharu Masuda
• 通讯作者: Mitsuharu Masuda

LIF法による遷音速ディフューザ流れの三次元構造解析

LIF法跨音速扩压器流三维结构分析

• 发表时间: 2007
• 期刊: 九州大学大学院総合理工学報告 Vol.28No.4
• 作者: 遠山弘法;矢原徹一;遠山弘法・矢原徹一;半田太郎;小野大輔;小野大輔
• 通讯作者: 小野大輔