錐体上の気体吹き出しを伴う層流境界層
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概要
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非軸対称錐体上の吹き出しを伴う相似層流境界層に対して,微小擾乱法による1次オーダーの厳密解が提示される.以前に,本報告において,小迎角円錐上の層流境界層に対するMooreの理論を,円に近い任意断面形状をもつ錐体の場合に適用できる様に拡張した.本報告においては,境界層内への気体吹き出し(gas injection-transpiration cooling)のある場合も含め,更に理論が発展せられ,相似境界層方程式に対する厳密解が,与えられ,解の数表化が,可能となる.この場合,多孔質錐体表面から吹き出される気体の質量流束分布は,境界層が相似となる様に,錐体頂点からの距離の平方根の逆数に比例する様に与えられる.境界層外縁条件としての非粘性錐状流の解についても,Stoneの小迎角円錐に対する解析法が,一般断面形状をもつ錐体の場合へと拡張される.応用例として,M_∞=5.0における4種類の錐体を例にとり,境界層内諸特性に対する気体吹き出しの効果について議論が,なされる.その結果,気体吹き出しによる冷却効果については,交叉流面で考えると,風上側よりも,風下側における方が,より著しいことが示される.
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