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極超音速飛翔体周りに生ずる非平衡流中の炭化ケイ素アブレーションの挙動解明

阐明高超音速弹丸周围非平衡流中碳化硅烧蚀行为

基本信息

批准号：
18760604
负责人：
舩津賢人
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Gunma University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究課題では受動的熱防御材料として炭化ケイ素を選定し、熱化学的に極めて非平衡状態である高温度衝撃層プラズマにより発生する炭化ケイ素アブレーション物質の物理化学的な挙動を実験的・数値的に明らかにするとともに、高温度プラズマが熱防御材料に及ぼす熱的影響について探ることを目的とした。以下に主な得られた結果を示す。1.炭化ケイ素材料の耐熱シールドとしての有効性を探るため、超小型極小プラズマジェット発生装置および空気プラズマフリージェット発生装置を用いたアブレーション試験を行った。(1)空気プラズマフリージェット発生装置を用いたアブレーション試験において、昨年度の成果である炭化ケイ素系材料の質量損失速度が炭素系材料の約1/6〜1/10であることが確認され、このような観点から炭化ケイ素系材料が有効なアブレーション材料であることがわかった。(2)高速度ビデオカメラを用いて撮影したアブレーション試験時の炭化ケイ素系材料の表面近傍の様子から、材料表面にはプラズマジェットの加熱によって生じた液状化物質が形成され、その詳細な観測によって、その液状化物質中に生ずる気泡の発現が繰り返されていることがわかった。(3)超小型極小プラズマジェット中の炭化ケイ素アブレーションの分光計測において、昨年度の成果を踏まえ、CCDカメラと狭帯域フィルターを併用した計測を行ったところ、試料上流においてSi原子線の空間的な拡がりが検出された。2.極超音速流中の飛翔体周りに生ずる炭素アブレーションを伴う岐点流線上の衝撃層について、融合衝撃層理論に基づき解析し、アブレーション生成物質の熱流体力学的特性について明らかにした。また、高々度領域において、融合衝撃層理論に基づく解析とDSMC解析を比較した。

In this study, the defense materials involved in this study, the chemical properties of carbonization, chemical properties, temperature, temperature The effect of high temperature on the defense material and the effect of the temperature on the purpose of the defense. The following main results show the results of the experiments. 1. Carbonized plain materials are resistant to high temperature, low temperature, low temperature, high temperature, low temperature, The main results are as follows: (1) the air quality equipment is used in the air conditions. the results of last year show that the loss of speed of carbon materials is about 1, 6, 1, 10, 10, 6, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, (2) the high-speed equipment is used to carbonize the surface of the pure material during the operation. The surface of the material is close to the surface, and the surface of the material is sensitive to the formation of liquid compounds. (3) in the ultra-small scale equipment, the carbonized equipment is used to measure the atomic weight of the Si. The results of last year's test, and the results of the year, the CCD, the narrow range, the temperature, the two。 In the extreme supersonic flow, the characteristics of fluid mechanics are known to be related to the characteristics of fluid mechanics in the extreme supersonic flow, which is related to the characteristics of the fluid mechanics. In the field of information, high-level field, integration and analysis, the basis of DSMC analysis and comparison.