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J-GLOBAL ID：201602202379052737   整理番号：16A0003931

直線状マイクロ管出口の超音速マイクロ噴流

Supersonic micro-jet of straight micro-tube exit

著者 (5件)： HONG Chungpyo (Dep. of Mechanical Engineering, Kagoshima Univ.) ,  YOSHIDA Yasuhiro (Dep. of Mechanical Engineering, Tokyo Univ. of Sci.) ,  MATSUSHITA Shinichi (Dep. of Mechanical Engineering, Tokyo Univ. of Sci.) ,  UENO Ichiro (Dep. of Mechanical Engineering, Tokyo Univ. of Sci.) ,  ASAKO Yutaka (Dep. of Mechanical Precision Engineering, Malaysia-Japan International Inst. of Technol., Univ. Technol. Malaysia)
資料名： Journal of Thermal Science and Technology (Web)  (Journal of Thermal Science and Technology (Web))
巻： 10  号： 2  ページ： JTST0026-JTST0026 (J-STAGE)  発行年： 2015年 
JST資料番号： U0023A  ISSN： 1880-5566  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： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 直径が150から530μmの直線状マイクロ管の出口における超音速流の現象について,実験的研究を行った。超音速および不足膨張の流れに連続的に発生する入射および反射衝撃波を,シャドウグラフ法とシュリーレン法により可視化した。不足膨張超音速流の圧力とマッハ数は,ニードル先端に生成する衝撃波の角度を用いて決定した。マイクロ管出口でニードル先端から衝撃波が形成されることにより,直線状マイクロ管の出口におけるマッハ数が1以上であることが分かった。加えて,実験結果を検証するために,同一条件でALE(任意ラグランジアン-オイレリアン)にもとづく数値シミュレーションを行った。乱流についてはLB1乱流モデルを用いた。理想気体の仮定のもとで圧縮性流れの運動量とエネルギーの方程式を解いた。計算領域は下流まで拡張して設定した。両結果は非常に良い一致を示した。出口マッハ数は1.16から1.27の間の値を得た。直線状マイクロ管における不足膨張超音速気体流れの流動特性を解明できた。

シソーラス用語： *噴流 ,  管 ,  流れの可視化 ,  シャドウグラフ ,  シュリーレン法 ,  *衝撃波 ,  Mach数 ,  圧力 ,  シミュレーション ,  乱流モデル
準シソーラス用語： ALE ,  *マイクロジェット ,  *ミクロチューブ ,  数値シミュレーション ,  *超音速噴流 ,  *不足膨張噴流

分類 (2件)： 噴流  (BC02080F) ,  高速空気力学  (BC03000C)

引用文献 (12件)：

• Addy, A. L., Effect of Axisymmetric Sonic Nozzle Geometry on Mach Disk Characteristics, AIAA Journal, Vol. 19 (1998), pp. 121-122.
• Asako, Y., Nakayama, K. and Shinozuka T., Effect of Compressibility on Gaseous Flows in a Micro-tube, International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 48 (2005), pp. 4985-4994.
• Aniskin, V., Mironov, S. and Maslov, A., Investigation of the structure of supersonic nitrogen microjets, Microfluid Nanofluid, Vol. 14 (3-4) (2013), pp. 605-614.
• Baek, S. C., Kwon, A. B., Kim, H. D., Setoguchi, T. and Matuo, S., Study of Moderately Underexpanded Supersonic Moist Air Jets, AIAA Journal, Vol. 44(7) (2006), pp. 1624-1627.
• Cumber, P. S., Fairweather, M., Falle, S. A. E. G. and Giddings, J. R., Prediction of Structure of Turbulent, Highly Underexpanded Jets, Journal of Fluids Engineering, Vol. 117 (1995), pp. 599-604.

タイトルに関連する用語 (4件)： 直線状 ,  出口 ,  超音速 ,  噴流