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J-GLOBAL ID：201302222564101351   整理番号：13A1408178

単結晶シリコンマイクロスケール超音速ノズル基づくMEMSの空気力学に関する実験的研究

Experimental Study on Aerodynamics of Microelectromechanical Systems Based Single-Crystal-Silicon Microscale Supersonic Nozzle

著者 (2件)： NAMURA Moriaki (Ritsumeikan Univ., Shiga, JPN) ,  TORIYAMA Toshiyuki (Ritsumeikan Univ., Shiga, JPN)
資料名： Journal of Fluids Engineering  (Journal of Fluids Engineering)
巻： 135  号： 8  ページ： 081101.1-081101.11  発行年： 2013年08月 
JST資料番号： C0997A  ISSN： 0098-2202  CODEN： JFEGA4  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： シリコンバルク微細加工技術を使いスラスタマイクロスケール超音速ノズルを試作した。試作したノズルのノズル長さ300μm,スロート幅L100μm,面積比1.14:1,ダイバージェント部のダクト長さ142μm,インレット温度300K,インレット全圧307kPa,設計アウトレットMach数1.366である。ノズル流の動作エンベロープマップから,試作したノズルはスロート部でクヌーセン数Kn≒0.001およびNusselt数Nu≒15で,連続Navier-Stokes方程式と層流熱伝達モデルの適用が有効であることを示した。マイクロスケールノズル流に関する非断熱運用効果を,壁面熱伝達を基に検討した。これらの物理的相関は,Shapiro方程式で検討し,ノズル流空気力学に関するShapiroの影響係数を,マイクロスケールノズルの空気力学で検討した。Shapiro方程式の解を実験結果と比較し,その妥当性を実証できた。

シソーラス用語： ケイ素 ,  ノズル ,  長さ ,  *MEMS ,  係数 ,  熱伝達 ,  Navier-Stokes方程式 ,  層流熱伝達 ,  空気力学 ,  微細加工 ,  装置 ,  *スラスタ ,  マイクロスケール ,  影響係数 ,  単結晶シリコン ,  *超音速ノズル

分類 (1件)： ロケットエンジン  (PB02050J)

タイトルに関連する用語 (6件)： 単結晶シリコン ,  マイクロスケール ,  超音速ノズル ,  MEMS ,  空気力学 ,  実験的研究