1.27 m 極超音速風洞マッハ数校正試験

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1995 年3 月に完成した1.27m 極超音速風洞は、竣工後の気流校正試験によりピトー圧力の変動やマッハ数分布のバラツキがあることがわかった。風洞の気流品質の向上を図るため加熱器の改修、ノズルの再加工等を行った後に改めて気流校正試験を行った。1999 年実施の高温側校正領域(よどみ点温度1100K 付近)試験ではよどみ点圧力2.5MPa、4MPa、6MPa の3 条件で、2000 年実施の低温側校正領域(よどみ点温度900K〜1000K 付近)試験では上記よどみ点圧力条件に1MPa を追加して試験を実施した。測定部での詳細なマッハ数分布を測定するため、0.01m 間隔で91 本配列した高密度のピトーレーク、電子的に圧力をスキャンして計測するESP 装置、上下前後にプログラム制御で移動させることのできるトラバース装置を用いて、細密で多数点のピトー圧空間分布を効率的に計測した。これら多量のピトー圧分布、よどみ点圧力、及びよどみ点温度の測定値から、実在気体の式に基づいてマッハ数空間分布を算出し、近年要求されている不確かさ解析を実施した。その結果、低温側校正領域の場合を例にとると、一様流コアとして直径0.60m、長さ0.80m の領域を定めた。そこでの平均マッハ数は設定よどみ点圧力の関数として表されて、1MPa で9.45±0.03、2.5MPa で9.58±0.03、4MPa で9.64±0.03、6MPa で9.68±0.03 と気流マッハ数の不確かさが0.3%前後と世界最高の高品質気流が得られていることを確認した。
宇宙航空研究開発機構の論文

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