衝撃波の科学寄稿 高山 和喜 氏
第3回：衝撃波の数値模擬
2006/01
20. 数値模擬（その３）
二重露光ホログラフィー干渉計画像はパルスルビーレーザーの照射時間25ナノ秒間に観測した衝撃波と背後の流れを空間解像１ミクロンで記録する。一方、高速ビデオ撮影は衝撃波伝播を、例えば露光時間125ナノ秒、コマ間隔１マイクロ秒で、１０４画像を時系列的に記録するが、画像の空間解像は高々100ミクロンである。従って、衝撃波現象を干渉計で時系列的に記録し、画像を再配列して表示すれば見かけ上、空間解像を担保した干渉計画像のアニメーション表示できる。
図20-1、図20-2は60mm x 150 mm無隔膜衝撃波管で直径40mm円筒を過ぎる衝撃波の反射と回折を二重露光ホログラフィー干渉計で5マイクロ秒毎に時系列的に繰り返して記録した干渉計画像を再配列してアニメーション表示し、数値模擬と対比した結果である。干渉縞の僅かの食い違いが認められるが、実験結果と数値解は非常に良く一致する。 |
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図20-3は入口40mm、150mm×120mmの閉空間内に伝播する衝撃波と渦との干渉を、干渉縞実験と数値解析とで表示したものである。
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