宇宙における低密度ジェットの非平衡現象

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宇宙における低密度ジェットの非平衡現象

フォーマット:
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
タイトル(他言語):
NONEEQUILIBRIUM PHNOMENA OF LOW-DENSITY JETS IN SPACE
責任表示:
西田 迪雄(九州大学・工学部・教授)
NISHIDA Michio(九州大学・工学部・教授)
本文言語:
日本語
研究期間:
1996-1997
概要(最新報告):
以下の研究成果を得た。 1.オリフィスから膨張する自由噴流の講造を、モンテカルロ直接法による数値解析により模擬できることを確立し、種々のクヌーセン数に対する自由噴流構造に関する知見を得た。 2.低密度ジェットが宇宙構造物に衝突するいわゆる宇宙ジェットインピンジメントに関して、モンテカルロ直接法による数値計算法を確立し、ジェットが垂直壁に衝突する垂直インピンジメント、ジェットがその軸に平行な平板と干渉する平行インピンジメント、ジェット軸と平板との角度が45度場合の斜めインピンジメントにつき、数値解析を行い、共同研究先のドイツ航空宇宙研究所で行われた実験および実験式と比較し、良好な一致を示し、数値解析法の検証が行うとともに、ジェットインピンジメントの流れ場の講造を明らかにした。 3.アーク加熱された高温解離空気が、オリフィスから自由空間へ膨張するジェットの内部で発生する熱非平衡を、並進温度、電子温度、および窒素分子、酸素分子、一酸化窒素、一酸化窒素イオンの振動温度に分離した6温度モデルを用いてジェットの数値解析を行い、各内部エネルギーモードに基づいた温度の非平衡の程度を明らかにした。 4.超希薄流の計測法としてドイツ航空宇宙研究所と共同でREMPI(Resonantly Enhanced Multiphoton lonization:共鳴多光子イオン化法)の文献調査を行うとともに,その実用化に向けてドイツおよび日本において実験装置を完成させ,REMPIスペクトルの検出を可能にした.現在超音速ジェットおよび面分子干渉問題における非平衡現象の解明にREMPIを適用するための準備が進行中である. 5.オリフィスから膨張する3次元超音速ジェットを、レーザ誘起蛍光法により可視化して、その3次元講造を明らかにした。すなわち、オリフィス断面が正多角形では、下流のジェットの断面はオリフィス断面を維持しないこと、さらにジェット周辺にスパイクが現れること、これはジェット境界から周辺への渦によることを明らかにした。 続きを見る
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