報告書番号

W00024

タイトル（和文）

大気中大電流アークジェットの流速特性 -－光学的流速測定手法の構築と10kA級アークジェット流速の測定－-

タイトル（英文）

Flow Velocity Characteristics of High current Arc Jet in Atmospheric Air-Construction of optical flow velocity measurement method and flow velocity measurement for 10kA-class arc jet-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

数kA以上の大気中アークジェット流に適用可能な流速測定手法を構築し，これを用いて10kA級アークジェットを対象に流速を測定し，さらに，その結果の妥当性を評価した。構築した流速測定手法は，レンズ等を介して数mm間隔の複数の観測領域からの放射強度を計測し，これらに含まれる振動成分に相互相関法を適用することにより時間的遅れを求め，任意の２つの観測領域間における流速を導出するものである。太さ10mmの鉄およびアルミニウム製の棒状電極から噴出するアークジェット流を対象に，電流域3～11kAで流速を測定した結果，アーク電流値とともに比例的に増大し，10kAで1000～2000m/sに達する結果が得られた。この測定結果の評価のため，淀み点圧力および電極溶損量の実測結果より流速推定式を導出した。上述の流速測定結果は，この流速推定式によく一致しており，測定手法としての妥当性が明らかとされた。

概要 （英文）

A measurement method of the axial flow velocity of high current air arc jets was constructed and this method was applied to the air arc jets with current of 10kA-class. Moreover a validity of its measurement results were evaluated. In this measurement method, at first, radiation intensities from sampling areas, which have the gaps of several mm, were measured. And next, the axial flow velocities between the sampling areas were derived by applying the cross-correlation method to the vibration components included in the measured radiation intensities. As this measurement results, the axial flow velocities of the air arc jets, which spouted from rod electrodes made of iron or aluminum in the current range of 3 to 11kA, increased with the arc current proportionally and reached 1000～2000m/s at 10kA. To evaluate this measurement results, equations for estimation of the axial flow velocity of the air arc jet were derived from experimental results of both stagnation pressures and erosion weights of used electrodes. Above measurement results of the axial flow velocity of the air arc jet were good agreement with calculation results of the equations for estimation. This agreement clarified the validity of the constructed measurement method.

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