Experimental research on supersonic non-equilibrium condensation on cold wall for liquified-air propulsion

液化空气推进冷壁超音速非平衡凝结实验研究

• 批准号: 24656515
• 负责人: MAENO Kazuo
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-24656515/
• 关键词: 航空宇宙工学; 航空宇宙熱流体力学; 空気液化推進機; 熱工学; 高速凝縮; 極低温; 凝縮液膜成長; 無隔膜衝撃波管; 圧縮性流体力学; 極低温工学; 空気液化推進; レーザー干渉計測; 高速凝縮液膜; 衝撃波; LACE; 可視化

As for the supersonic condensation on the cold wall related to the research of liquified air cycle engine (LACE), this study has been tried to clarify experimentally the non-equilibrium supersonic condensation on cryogenic wall by an original diaphragmless shock tube. A new driver section was developed, and together with the first version driver shock tube results, non-equilibrium condensation on cold wall cooled by liquid nitrogen has been investigated. Condensing liquid film thickness was measured by laser interferometric method behind the incident and reflected shock waves in ethanol vapor of room temperature and in R-134a in cold temperature range. Also the heat flux measurement by Pt thin film on glass wall was measured. The both results were compared and discussed. Simultaneously the flow visualization clarified the instability of the surface of condensing liquid film on cold wall. These results indicated the direction of the cryogenic supersonic condensation research on LACE.

针对与液化空气循环发动机（LACE）研究相关的冷壁超音速凝结问题，本研究试图通过原始的无隔膜激波管实验阐明低温壁上的非平衡超音速凝结现象。开发了新的驱动器部分，并结合第一版驱动器激波管结果，研究了液氮冷却冷壁上的非平衡冷凝。采用激光干涉法在室温乙醇蒸汽和低温范围的 R-134a 中入射和反射冲击波后测量冷凝液膜厚度。还测量了玻璃壁上的 Pt 薄膜的热通量测量。对这两个结果进行了比较和讨论。同时流动可视化阐明了冷壁上冷凝液膜表面的不稳定性。这些结果指明了LACE低温超声速凝结研究的方向。

项目成果

二孔より噴出する非定常衝撃波流れのレーザー干渉CT計測へのハイブリッドARTの適用

混合ART在两孔喷射非定常冲击波流激光干涉CT测量中的应用

• 发表时间: 2012
• 期刊: 日本機械学会論文集、B編
• 作者: 稲毛達朗;土倉直;宇田川真介;太田匡則;前野一夫
• 通讯作者: 前野一夫

Experiment of Nonequilibrium Condensation on Shock Tube Wall in Supersonic Flow behind Shockwaves

激波后超音速流激波管壁非平衡凝结实验

• 发表时间: 2012
• 作者: H. Zhu;H. Okuno;T. Nakajima;M. Ota;K. Maeno
• 通讯作者: K. Maeno

Three-Dimensional Laser Interferometric CT (LICT) Measurement of Shock Wave Interaction around A Circular Cylinder

圆柱体周围冲击波相互作用的三维激光干涉 CT (LICT) 测量

• 发表时间: 2012
• 期刊: Flow Measurement and Instrumentation
• 影响因子: 2.2
• 作者: Tatsuro Inage;Sunao Tsuchikura;Masanori Ota;Kazuo Maeno
• 通讯作者: Kazuo Maeno

Inteferometry–Research and Applica- tions in Science and Technology, Chapter 11

干涉测量——科学技术的研究与应用，第 11 章

• 发表时间: 2012
• 作者: M.Ota;S.Udagawa;T.Inage;K.Maeno
• 通讯作者: K.Maeno

小直径円管内を伝播する衝撃波の干渉計測

小直径圆管中传播的冲击波的干涉测量

• 发表时间: 2012
• 期刊: 日本航空宇宙学会、航空宇宙技術
• 作者: 宇田川真介;稲毛達朗;太田匡則;前野一夫
• 通讯作者: 前野一夫