ソニックブーム波形予測に向けた乱流と衝撃波の干渉に関する風洞実験

湍流与冲击波干扰声爆波形预测的风洞实验

基本信息

项目摘要

本年度は、電磁弁を用いた無隔膜衝撃波管の開発を行った。衝撃波/乱流干渉実験に用いることを念頭に置き、乱流の影響を受けた衝撃波の統計データを効率的に確保するために、短時間で繰り返し再現性の高い衝撃波を放出できる衝撃波管の実現を目指した。この装置は、駆動弁にゴム弁を用い、駆動弁に接する補助高圧室に取り付けた電磁弁によって補助高圧室内の高圧空気の排出を制御し、駆動弁を動かす仕組みとなっている。衝撃波管の高圧室は、本研究でこれまで用いてきた衝撃波発生装置のようなタンク状のものではなく、低圧室と同様の管が取り付けられるように駆動弁の形状を工夫した。高圧室を管状にして小型化することで、高圧空気の充填時間を本研究のこれまでの衝撃波発生装置の1/3ほどに短縮することに成功した。また、補助高圧室に電磁弁を1個取り付けた場合と3個取り付けた場合のそれぞれで衝撃波放出実験を50回繰り返し、衝撃波管の開放端から100 mmの位置における衝撃波の圧力波形を圧力センサを用いて計測した。その結果、高圧室と低圧室の初期空気圧力比が10:1の場合、衝撃波のピーク過剰圧の平均値は、電磁弁が1個のとき21.3 kPa、電磁弁が3個のとき22.4 kPaとなった。また、衝撃波のピーク過剰圧の変動係数は、それぞれ0.026、0.014であり、電磁弁を1個から3個に増やすことで衝撃波生成の再現性が向上した。補助高圧室に取り付ける電磁弁の個数を増やすことで補助高圧室の排出口断面積を拡大でき、高圧空気の排出速度や駆動弁の動作を素早くできると言える。上記結果は、電磁弁の個数変化による補助高圧室の排気特性・駆動弁の動作特性の変化が、衝撃波生成の再現性に大きく影響すること表している。
This year, we will use the diaphragm wave tube to start the operation of the magnetic field. The signal

项目成果

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Experimental investigation of interactions between turbulent cylinder wake and spherical shock wave
  • DOI：
    10.1063/1.5128267
  • 发表时间：
    2020-01
  • 期刊：
    Physics of Fluids
  • 影响因子：
    4.6
  • 作者：
    Kentaka Aruga;K. Inokuma;Tomoaki Watanabe;K. Nagata;Y. Sakai
  • 通讯作者：
    Kentaka Aruga;K. Inokuma;Tomoaki Watanabe;K. Nagata;Y. Sakai
Effects of temperature fluctuation on shock wave modulation in shock-turbulence interaction
温度波动对冲击-湍流相互作用中冲击波调制的影响
  • DOI：
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    K. Inokuma;T. Watanabe;K. Nagata;Y. Sakai
  • 通讯作者：
    Y. Sakai
Overpressure Fluctuation behind Spherical Shock Wave Propagating in Grid-generated Turbulence
网格生成湍流中传播的球形冲击波背后的超压脉动
  • DOI：
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    K. Inokuma;T. Watanabe;K. Nagata;Y. Sakai
  • 通讯作者：
    Y. Sakai
円柱後流による衝撃波過剰圧の変化に関する風洞実験
气缸尾流引起的激波超压变化的风洞实验
  • DOI：
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    有賀健太;猪熊建登;渡邉智昭;長田孝二;酒井康彦
  • 通讯作者：
    酒井康彦
Statistical properties of spherical shock waves propagating through grid turbulence, turbulent cylinder wake, and laminar flow
通过网格湍流、湍流圆柱尾流和层流传播的球形冲击波的统计特性
  • DOI：
    10.1088/1402-4896/aafde2
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Physica Scripta
  • 影响因子：
    2.9
  • 作者：
    Inokuma Kento;Watanabe Tomoaki;Nagata Koji;Sakai Yasuhiko
  • 通讯作者：
    Sakai Yasuhiko
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猪熊 建登其他文献

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  • DOI：
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    西尾 峻吾;村田 章;猪熊 建登;岩本 薫,齋藤 博史
  • 通讯作者：
    岩本 薫,齋藤 博史

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    06231213
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  • 财政年份：
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  • 资助金额：
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