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弾道ミサイルの格納容器からの発射

概要：

・ミサイルのモックアップを格納容器に置きロケットモーターに点火するという小規模な実験が行なわれた

・PHOENICSは２次元軸対称座標系において化学反応を含んだ非定常の乱流解析を行ないこの実験を模擬した

・K-ε乱流モデルと拡散火炎モデルが使用された

要点：

・２次オーダーの非粘性オイラーコードでは実験の結果と合わなかったため、PHOENICSが使われた

・PHOENICSの結果は実験の圧力、速度のデータと比較された

・乱流が流れにどのように影響するかを調べるために、いくつかの計算は乱流モデルを用いないで行われた

結果：

図１．実験装置の概略図

図２．解析領域と計算格子

図３．ヘッドエンド圧力の時間変化（実験、PHOENICS、２次オーダーオイラーコード

図４．基部付近圧力の時間変化

図５．乱流モデルの有無による流れ場の違い（ヘッドエンド付近）

考察：

・PHOENICSで乱流モデルなしの場合は、オイラーコードと同様な結果が得られた。つまり、ヘッドエンド付近の圧力が実験よりはるかに高い値を示していた。

・これは図５で示される流れ場の相違により明確である

・乱流モデルがシミュレーションに加えられると、PHOENICSの結果は実験と良い整合性を示す

・この計算は、PHOENICSがどのように複雑な流れの知識の改善に役立つかを示すものである

・シミュレーションは、弾道ミサイルの格納容器内で起きている物理現象についての良い洞察を与えてくれた

※この実験とPHOENICSのシミュレーションの結果の詳細は以下の論文から得られる

Aerospatiale, Espace & Defense An Overview J F Chauvot
Presented at the 5th International PHOENICS User Conference, Nice, September 1992.
Published in the International PHOENICS Journal Vol 6, No 3 1993.

弾道ミサイルの格納容器からの発射

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