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J-GLOBAL ID：200902286930582258   整理番号：09A0598693

ローレンツ力が印加された超音速流れ中の境界層の振舞いに関する数値的検討

Numerical Studies on Behavior of Lorentz-Force-Applied Boundary Layer in Supersonic Flow

著者 (3件)： 宇田川圭介 (東京工業大学大学院創造エネルギー専攻) ,  富岡定毅 ((独)宇宙航空研究開発機構角田宇宙センター) ,  山岬裕之 (東京工業大学大学院創造エネルギー専攻)
資料名： 電気学会論文誌 B  (IEEJ Transactions on Power and Energy)
巻： 129  号： 6  ページ： 831-839 (J-STAGE)  発行年： 2009年 
JST資料番号： S0809A  ISSN： 0385-4213  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： MHD相互作用を用いた境界層制御ではローレンツ力の効果によって境界層制御を行うことに特徴がある。しかし,これまでの研究では特定の条件下での境界層の振舞いしか調べられていない。したがって,ローレンツ力の大きさや印加電流,さらにはマッハ数などの条件を変化させた場合に,境界層がどのように振舞うかについての知見が求められている。そこで,本研究では平板上を発達する境界層に着目し,加速向きのローレンツ力により境界層がどのように振舞うかを,二次元数値計算により検討し,境界層の振舞いに関して知見を得ることを目的とする。得られた結論を示す。 1)加速向きのローレンツ力を境界層に印加することにより,運動量厚さが大幅に削減されることが分かった。 2)排除厚さの振舞いは,ローレンツ力による仕事とジユール熱の比が関係し,境界層に加えられたジュール熱が大きな場合には,これが排除厚さの削減を妨げることを示した。 3)マッハ数を高めるにつれ,排除厚さの削減効果が弱まり,排除厚さを削減できる負荷率の上限値が下がることが分かった。また,ローレンツ力が強すぎると境界層を過度に加速し,MHD相互作用領域下流で,粘性応力による発熱のため排除厚さが増加した。 4)MHD相互作用係数と負荷率を共に1と仮定した場合について,境界層制御に要求される流れ方向の単位長さ当たりの電流値および作動流体に要求される電気伝導度を見積もる式を導き出した。

シソーラス用語： *音速 ,  Lorentz力 ,  *境界層 ,  境界層流 ,  *数値解析 ,  *流れ場 ,  除去 ,  *電磁流体力学 ,  電気伝導率
準シソーラス用語： MHD【電磁流体力学】 ,  *超音速 ,  排除

分類 (1件)： プラズマ流,プラズマの電磁流体力学  (BJ02040I)

引用文献 (18件)：

• MOREAU, E. Airflow Control by Non-thermal Plasma Actuators. J. Phys. D. 2007, 40, 605-636
• SHANG, J. S. Magnetoaerodynamic Actuator for Hypersonic Flow Control. AIAA J. 2005, 43, 8
• NISHIHARA, M. Low-temperature Supersonic Boundary Layer Control using Repetitively Pulsed Magnetohydrodynamic Forcing. Phys. Fluids. 2005, 17
• ZAIDI, S. H. Snowplow Surface Discharge in Magnetic Field for High Speed Boundary Layer Control. 2006
• UDAGAWA, K. Experimental Study on Supersonic Flow Control by MHD Interaction. 2008

タイトルに関連する用語 (6件)： ローレンツ力 ,  印加 ,  超音速流れ ,  境界層 ,  振舞い ,  数値