宇宙ジェットの数値流体力学シミュレーション

空间喷射的计算流体动力学模拟

• 批准号: 63613507
• 负责人: 松田 卓也
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1988
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1988 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-63613507/
• 关键词: 宇宙ジェット; ジェット; 数値シミュレーション; 混層流; ホールトーン

宇宙ジェットとは銀河とか星から放出される、細く絞られたプラズマの流れのことをいう。その流体力学的なメカニズムは実験室や航空機、ロケットで実現されるジェットと基本的に変わるところはない。違いは規模だけである。そこでわれわれは宇宙ジェットの研究とともに、地上のジェットの研究も行った。1.松田らはまず2次元軸対称性を仮定し、圧縮性Euler方程式をとくことにより、理想的な場合の宇宙ジェットを計算した。この場合、ジェットの先端付近に特徴的な振動現象が現れた。これは局所的な不安定ではなく、一種のフィードバック・ループによる振動と考えられる。2.松田らはコンパクト天体の重力に引かれてガスが天体に落下する現象(アクリーション)の数値シミュレーションを行った。この天体の表面条件によって解の性質は大きく変わることが分かった。天体がガスを吸収しない場合(完全反射条件)、ガスは天体の回りに集積し、その内部に渦が発生する。そしてその渦により、ときおり対称軸にそってジェットが発生することが分かった。これが宇宙ジェットの生成機構の一つであるかどうかは断定できない。3.石井はジェット中に固体微粒子がまざっている場合、その粒子と流れの相互作用を数値的に研究した。4.石井は1に述べた不安定性を研究するため、流れに逆行してジェットが放出されている、逆行ジェットの場合も研究した。5.梅田はジェットが、穴のあいた板に衝突する際に発生する音、ホールトーンを、実験的に研究した。将来的にはこの現象も、数値シミュレーションできると考えられる。

太空射流是指星系和恒星发出的等离子体的狭窄狭窄流动。它的流体动力机制基本上与在实验室，飞机和火箭弹中实现的喷气机基本上没有区别。唯一的区别是比例。因此，我们还研究了太空飞机以及地面喷气机。 1。Matsuda等。首先假定二维轴对称性，并通过取下可压缩的Euler方程来计算理想的空间射流。在这种情况下，出现了射流尖端附近的特征振动现象。由于一种反馈循环而不是局部不稳定，这被认为是振动。 2. Matsuda和其他人对现象（增生）进行了数值模拟，其中由于重力通过紧凑的天体的重力拉出，气体由于重力而掉落到天体上。发现溶液的性质因该天体的表面条件而变化很大。如果天体不吸收气体（完全反射的条件），则气体会在天体周围积聚，并且涡流出现在其中。然后发现涡流有时会沿对称的轴线产生喷气机。无法确定这是否是生成空间喷气机的机制之一。 3。Ishii在射流中有许多固体颗粒时数字研究了颗粒与流动之间的相互作用。 4。为了研究1中提到的不稳定，ISHII还研究了逆行喷气机的情况，在该情况下，喷气式飞机与流动相反。 5。Umeda实验研究了当喷气式与穿孔板碰撞时发生的声音和孔音。据认为，将来，这种现象也可以在数值上模拟。

项目成果

Takuya,Matsuda: J.Fluid Mech.201. 203-221 (1989)

松田卓也：J.Fluid Mech.201。

Ryuji Ishii: J.Thermophysics and Heat Transfer. 2. 17-24 (1988)

石井龙二：《热物理学与传热学》。

Yoshikuni,Umeda: AIAA J.26. 1036-1043 (1988)

梅田芳国：AIAA J.26。

Takuya,Matsuda: Mon.Not.R.astr.Soc.1989.

松田拓哉：Mon.Not.R.astr.Soc.1989。

Keisuke,Sawada: Mem.Fac.Eng.Kyoto Univ.51. (1989)

泽田圭介：Mem.Fac.Eng.Kyoto Univ.51。