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J-GLOBAL ID：201102226258450467   整理番号：11A1851197

超音速流中における噴流の乱流混合のLES解析

LES of Jet Turbulent Mixing in Supersonic Flow

著者 (4件)： 渡部潤也 (東北大) ,  河内俊憲 (東北大) ,  滝田謙一 (東北大) ,  升谷五郎 (東北大)
資料名： 宇宙航空研究開発機構特別資料 JAXA-SP-  (JAXA Special Publication)
号： 10-012  ページ： 149-154  発行年： 2011年02月28日 
JST資料番号： S0762C  ISSN： 1349-113X  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 本報ではスクラムジェットエンジンの燃焼器内における超音速気流に壁面から噴射される燃料との乱流混合に注目して垂直噴射場の乱流混合特性および渦構造についてLESによるCFD解析を実施した。支配方程式は質量保存式とNavier-Stokes方程式,エネルギー保存式および理想気体の状態方程式で,状態方程式には空間フィルタを施している。また燃料と空気を別成分として扱うために空間フィルタを施した成分保存式も用いている。数値解析は一般曲線座標を使用し,対流項の離散化にはSLAUを4次精度MUSCLで高次精度化したものを使用した。主流Mach数1.9,総温290K,総圧75kPaの条件で,噴射孔直径に基づくReynolds数2.5x10⁴とし,TakahashiらによるPLIF計測結果と比較した。噴流中心断面内における平均噴射気体モル分率分布に関して本LESの計算結果はPLIFとよく一致し,RANS解析よりも予測が良好なことを示した。また乱流拡散流束分布,3次元渦構造,噴射気体質量分率の可視化情報を提供した。

シソーラス用語： 蛍光 ,  *スクラムジェット ,  解析 ,  Navier-Stokes方程式 ,  ラージエディシミュレーション ,  超音速流 ,  *噴流 ,  *乱流混合 ,  燃焼器
準シソーラス用語： PLIF【蛍光】

分類 (1件)： ガスタービン  (PB02040Y)

引用文献 (18件)：

• 1) Billig, F. S., Orth, R. C., and Lasky, M., AIAA Journal, Vol. 9, No. 6, 1971, pp. 1048-1057.
• 2) Gruber, M. R., Nejad, A. S., Chen, T. H., and Dutton, J. C., Journal of Propulsion and Power, Vol. 11, No. 2, 1995, pp. 315-323.
• 3) Smith, S. H., and Mungal, M. G., Journal of Fluid Mechanics, Vol. 357, 1998, pp. 83-122.
• 4) Ben-Yakar, A., Mungal, M. G., and Hanson, K., Physics of Fluids, Vol. 18, 026101, 2006.
• 5) Takahashi, H., Oso, H., Kouchi, T., Masuya, G., and Hirota, M., AIAA Journal, Vol. 48, No. 2, 2010, pp. 443-452.

タイトルに関連する用語 (5件)： 超音速流 ,  噴流 ,  乱流混合 ,  LES ,  解析