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J-GLOBAL ID：201802278159181555   整理番号：18A2004260

滑り領域条件における微小ノズル内の希薄気体流の境界層に対する粘性効果のモデリング【JST・京大機械翻訳】

Modeling viscous effects on boundary layer of rarefied gas flows inside micronozzles in the slip regime condition

著者 (3件)： Giorgi Maria Grazia De (University of Salento, Dep. of Engineering for Innovation, Via per Monteroni, 73100-Lecce, Italy) ,  Fontanarosa Donato (University of Salento, Dep. of Engineering for Innovation, Via per Monteroni, 73100-Lecce, Italy) ,  Ficarella Antonio (University of Salento, Dep. of Engineering for Innovation, Via per Monteroni, 73100-Lecce, Italy)
資料名： Energy Procedia  (Energy Procedia)
巻： 148  ページ： 838-845  発行年： 2018年 
JST資料番号： W3520A  ISSN： 1876-6102  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本研究では,希薄気体の超音速流を,小さな深さと長い発散断面により特徴付けられる平面マイクロノズルに数値的に研究した。2Dと3Dの計算流体力学(CFD)計算を,1x10-3と1x10-1の間のKnudsen数範囲に関連する滑り領域の確立に基づいて,壁での部分滑り条件と組み合わせた連続Navier-Stokes方程式を用いて行った。異なる部分滑り条件,すなわち,純滑り条件の理想的ケースと側壁と平面壁上のMaxwell滑り条件を有する完全粘性ケース,ならびに側壁上のMaxwell滑りのケースを考慮した。Maxwell滑りモデルを,接線方向の適応係数(TMAC)を0.8に設定した。比較は,推力,比推力,放電係数およびI_sp効率の観点から,マイクロノズルのグローバル性能の推定に基づいた。ノズル深さが無視されたとき,3Dシミュレーションは,マイクロノズル内の2D計算によって得られた同じ解に導いた。境界層の厚さは側壁上で線形成長を経験し,粘性損失は約95%の性能低下を生じた。2D計算を含む場合には典型的なベル形をとる噴流プルームの予測に有意差が見られたが,3Dシミュレーションは斜め衝撃波と膨張ファン波の遷移によって特徴付けられるプルームを推定した。代わりに,ノズル深さを考慮した場合,3Dシミュレーションはノズル閉塞と粘性加熱の確立のために流れの完全に異なる挙動を示した。性能は約47%の激しい劣化を受け,噴流プルームの解析は典型的なダイヤモンド形状亜音速再循環領域に続くMachディスクの形成を強調した。Copyright 2018 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： プルーム ,  放電 ,  音速 ,  *境界層 ,  円板 ,  *粘性 ,  *希薄気体 ,  ダイヤモンド ,  三次元 ,  計算流体力学 ,  Knudsen数 ,  超音速流 ,  *希薄気体流 ,  推力 ,  *モデリング

著者キーワード (6件)： マイクロパワーシステム ,  平面マイクロノズル ,  粘性効果 ,  境界層 ,  ガス希薄化 ,  オープンフォーム

分類 (4件)： 希薄気体力学  (BC04000J) ,  数値計算  (JE02000J) ,  高速空気力学  (BC03000C) ,  管内流  (BC02090Q)

タイトルに関連する用語 (6件)： 滑り ,  微小ノズル ,  希薄気体流 ,  境界層 ,  粘性 ,  モデリング