フィルムクーリング冷却法による極超音速流中の物体のまわりの空力加熱の減少について
書誌事項
- タイトル別名
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- On the reduction of aerodynamic heating load by film cooling in hypersonic flows
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説明
航空宇宙技術研究所 12-13 Jun. 1997 東京 日本
National Aerospace Laboratory 12-13 Jun. 1997 Tokyo Japan
本研究では、鈍頭体への物質付加による熱防御を実験的および数値的に調べた。通常の吹出風洞を用いて実験した。物質付加による熱防御の実験のために、半球体モデルを用い、窒素ガス冷媒をスロットより接線方向に吹出した。表面熱流束が著しく減少した。数値解析では、陰的有限差分法を用いて軸対称全ナビエ・ストークス方程式を解いた。LU-SGS(上下対称Gauss-Seidel)およびAUSMDV(流速差分分離および流速ベクトル分離移流上流分割法)スキームを適用した。圧縮性および低レイノルズ数効果の両方を計算するk-ε乱流モデルも組込んだ。数値結果は実験と良い一致を示した。境界層内流れの詳細研究では、境界層は2つのサブ層にて構成され、内側層は表面上で断熱壁構造のように作用することを示唆した。この型の極超音速流におけるフィルム冷却効果の決定において、これらの特性は最も本質的であると考えられる。
In the present study, heat protection due to mass addition on the blunt body is experimentally and numerically investigated. Experiments are conducted by using a conventional blowdown-type wind tunnel. For the experiments on heat protection with mass addition, a hemisphere model is used and the coolant N2 gas is supplied tangentially through a slot. Significant decreases of surface heat flux are obtained. In numerical analysis, axisymmetric full Navier-Stokes equations are solved by an implicit finite difference method. LU-SGS (Lower-Upper-Symmetric Gauss-Seidel) and AUSMDV (Advection Upstream Splitting Method DV) scheme are applied. The k-epsilon turbulence model accounting for both compressibility and low Reynolds-number effects is also incorporated. The numerical results show good agreements with experiments. More detailed investigation of the flow inside the boundary layer indicates that the boundary layer is consists of two sub layers and that the inner layer plays a role like adiabatic wall structure on the surface. These characteristics are considered to be most essential in the determination of film cooling effects in this type of hypersonic flow.
資料番号: AA0001433027
レポート番号: NAL SP-37
収録刊行物
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- 航空宇宙技術研究所特別資料 = Special Publication of National Aerospace Laboratory
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航空宇宙技術研究所特別資料 = Special Publication of National Aerospace Laboratory 37 165-170, 1998-02
航空宇宙技術研究所
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キーワード
- 鈍頭宇宙機
- 大気圏突入
- 空力加熱
- 熱防御
- フィルム冷却
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- 窒素ガス
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詳細情報 詳細情報について
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- CRID
- 1050011086270725504
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- NII論文ID
- 110000512933
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- NII書誌ID
- AN10097345
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- ISSN
- 0289260X
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- Web Site
- http://id.nii.ac.jp/1696/00037147/
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- 本文言語コード
- ja
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- 資料種別
- conference paper
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- データソース種別
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- IRDB
- CiNii Articles
