衝撃波と粉塵層との干渉による異常圧の発生機構

冲击波与尘层干涉产生异常压力的机理

• 批准号: 09750201
• 负责人: 坂村 芳孝
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Toyama Prefectural University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750201/
• 关键词: 衝撃波; 粉塵層; 異常圧; 球形粒子; 衝撃波管; 応力波; 異常高圧; 透過性媒質; 多孔板; 数値シミュレーション

床面に堆積した粉塵層上を衝撃波が伝播するとき,粉塵層と床面との境界において測定された圧力は入射衝撃波背後の圧力の数倍の値に達する場合がある.本研究では,この異常圧の発生機構を明らかにすることを最終的な目的として,以下のような衝撃波管実験を行った.まず,衝撃波管(内面寸法100mm×30mm)を用いて衝撃波(伝播マッハ数1.10,1.20,1.30,1.40)が粉塵層上を伝播する際の粉塵層下での圧力測定実験を行った.粉塵層は球形粒子(イオン交換樹脂,粒径0.37〜0.90mm)を衝撃波管下壁に堆積させて形成されたものである.また,粉塵層と圧カセンサとの間に金網を張ることによって気体圧力の測定を行った.次に,粉塵層内を伝播する応力波の挙動を明らかにするため,縦型衝撃波管(内面寸法20mm×20mm)を用いて,粉塵層に衝撃波(伝播マッハ数1.30)が垂直に入射する場合の圧力測定実験を行った.上述の実験度と同様の球形粒子(粒径0.66mm)を用い,粒子層の厚さを5〜70mmまで変化させて実験を行った.これらの実験から得られた重要な知見をまとめると以下のようになる.1. 粉塵層に衝撃波が入射すると,粉塵層内において局所的に高い応力が発生し,その領域が波のように層内を伝播する.2. 粉塵層下で発生する異常高圧は,気体の圧力波によるものではなく,上述の応力波が床面に達することによって発生する.3. 粉塵層下で発生する異常圧の大きさは粉塵層厚さに依存し,最大圧力値を与える粉塵層厚さが存在する.4. 粉塵層内で発生する応力波の伝播速度は気体の圧力波のそれよりも小さい.

当冲击波在沉积在地板上的尘埃层上时，在尘埃层和地板之间的边界上测量的压力可能会在入射冲击波后面的压力达到几倍。澄清异常压力的最终目的，1.30，11.40）在传播灰尘层时进行了压力测量实验。在冲击波中，它形成并形成了气压。使用垂直冲击波在尘埃层中垂直（内部尺寸20mm x 20 mm）。从这些实验中，当冲击波入射时，在尘埃层中产生了高应力，并且该区域像波浪一样传播层。压力波。气压波。

项目成果

鈴木 立之: "粒子層を伝播する衝撃波(第2報)" 日本機械学会北陸信越支部第36期総会・講演会講演論文集. (発表予定). (1999)

铃木达幸：“通过粒子层传播的冲击波（第二次报告）”日本机械工程师学会北陆信越分会第 36 届大会论文集和演讲（1999 年）。

久保田 洋平: "粒子層内を伝播する衝撃波" 平成9年度衝撃波シンポジウム講演論文集. 55-58 (1998)

Yohei Kubota：“冲击波在粒子层中传播”1997 年冲击波研讨会论文集 55-58 (1998)。

T.Suzuki: "Interaction of Shock Wave with Dust Layers" Proceedings of the 21st International Symposium on Shock Waves. (印刷中). (1998)

T.Suzuki：“冲击波与灰尘层的相互作用”第 21 届国际冲击波研讨会论文集（1998 年）。

Y.Sakamura: "Numerical Simulation of Unsteady Shock-Wave Reflections Using a Finite-Volume Generalized Riemann Problem Scheme" Computational Fluid Dynamics Journal. 6. 297-307 (1997)

Y.Sakamura：“使用有限体积广义黎曼问题方案对非稳态冲击波反射进行数值模拟”计算流体动力学杂志。

T.Suzuki: "Interaction of Shock Wave with Dust Layers" Proceedings of the 21st International Symposium on Shock Waves. 983-987 (1998)

T.Suzuki：“冲击波与灰尘层的相互作用”第 21 届国际冲击波研讨会论文集。