2次元超音速翼列に生じる衝撃波が閑連した流体力学的不安定現象に関する研究－第1報 粘性流れに対する数値解析

摘要

遷音速圧縮機の安全性を確保するためには，失速線近傍での流れの非定常性を理解することが不可欠である。 これまで多くの研究者により，遷音速圧縮機の失速線近傍では旋回失速やサージが見られるほか，超音速流れに特有の現象として衝撃波がティップクリアランス漏れ流れや翼負庄面境界層と干渉して振動することが確認されている。 流れの非定常性により効率が低下することもあり，失速線近傍での非定常流れの理解は非常に重要である。 Freeman and Cumpstyは翼弦方向の運動量保存式を近似し，不始動状態にある超音速翼列の定常特性を求めた。 彼らの結果では，超音速翼列の定常性能曲線に衝撃波や圧縮性による右上がり勾配が存在することが示されている。 性能曲線の右上がり勾配はサージや旋回失速といった流れの不安定現象に大きく関与するため，超音速翼列に独特の衝撃波が関連した不安定現象が存在する可能性がある。 本研究では超音速翼列における衝撃波が関連した不安定現象について着目し，2次元超音速翼列の粘性流れに対する数値計算を行った。