JAXA Repository / AIREX 未来へ続く、宙(そら)への英知
63460000.pdf7.71 MB
title赤外線サーモグラフィーによる空力加熱測定
Other TitleMeasurement of heat transfer distribution by infrared thermography technology
Author(jpn)小山 忠勇; 津田 尚一; 平林 則明; 関根 英夫; 穂積 弘一; 渡利 實
Author(eng)Koyama, Tadao; Tsuda, Shoichi; Hirabayashi, Noriaki; Sekine, Hideo; Hozumi, Koichi; Watari, Minoru
Author Affiliation(jpn)宇宙航空研究開発機構 総合技術研究本部 風洞技術開発センター; 宇宙航空研究開発機構 総合技術研究本部 風洞技術開発センター; 宇宙航空研究開発機構 総合技術研究本部 風洞技術開発センター; 宇宙航空研究開発機構 総合技術研究本部 風洞技術開発センター; 宇宙航空研究開発機構 総合技術研究本部 風洞技術開発センター; 宇宙航空研究開発機構 総合技術研究本部 風洞技術開発センター
Author Affiliation(eng)Japan Aerospace Exploration Agency Wind Tunnel Technology Center, Institute of Aerospace Technology; Japan Aerospace Exploration Agency Wind Tunnel Technology Center, Institute of Aerospace Technology; Japan Aerospace Exploration Agency Wind Tunnel Technology Center, Institute of Aerospace Technology; Japan Aerospace Exploration Agency Wind Tunnel Technology Center, Institute of Aerospace Technology; Japan Aerospace Exploration Agency Wind Tunnel Technology Center, Institute of Aerospace Technology; Japan Aerospace Exploration Agency Wind Tunnel Technology Center, Institute of Aerospace Technology
Issue Date2007-03-30
PublisherJapan Aerospace Exploration Agency (JAXA)
宇宙航空研究開発機構
Publication date2007-03-30
Languagejpn
AbstractIn the 1.27 m hypersonic wind tunnel, we have developed an Infrared (IR) thermography technology to measure heat transfer distribution on a model using three IR cameras of AGEMA LW900. In order to verify the technology we conducted two wind tunnel tests: a hemisphere standard model test and a flat plate ramp model test. In the hemisphere standard model test, we confirmed that the heat transfer at a stagnation on a hemisphere of 0.05 m in radius can be measured within an error of 5 percent by comparing the result with the Sagnier estimate. We investigated the effect of model size on measurement accuracy by testing several sizes of hemisphere and blunt-edge models, and confirmed that the models of hemisphere radius of more than 0.01 m and the blunt-edge radius of more than 0.005 m can be measured within an error of 10 percent. In the flat plate ramp model test, we compared the IR thermography method with a method of using co-axial thermocouples. The results of the two methods agreed very well. We analyzed error sources that affect the IR thermography and confirmed that the accuracy within +/- 10 percent is retained except regions of sharp corners.
JAXA1.27m極超音速風洞では赤外線サーモグラフィーを用いて空力加熱率分布の測定を行っている。AGEMA社製LW900型の赤外線カメラを3台使用し、模型全体の加熱率分布を同時に計測できる技術を確立した。赤外線サーモグラフィー法の測定精度を確認するため、半球標準模型試験および平板ランプ模型試験を行った。半球標準模型試験は、半径0.05mの半球模型を用い、よどみ点の加熱率をSagnierらの推定値と比較し±5%程度の誤差で測定できた。模型の大きさによる測定誤差を調べるため、半径0.04m、0.03m、0.02m、0.01m、0.005mの半球模型と半径0.0075m、0.005m、0.0025mの鈍頭平板模型を用い、曲率半径の影響を調べた。半球模型で0.01m、鈍頭平板模型で0.005mまでは上記推定値と比較して±10%程度の誤差で測定できた。平板ランプ模型試験では同軸熱電対法と赤外線サーモグラフィー法を同形状の模型で実施し、両測定法の相違を測定した。模型先端部の曲率の変化によりランプ部の加熱率が大きく変化するが、両者による測定結果はよく一致していることを確認した。赤外線サーモグラフィー法の測定誤差要因を項目ごとに整理し誤差を見積もった。その結果、曲率半径の小さな部位や角は除き、総合的な測定精度として±10%以内の誤差で測定できることがわかった。
DescriptionJAXA Research and Development Report
宇宙航空研究開発機構研究開発報告
Keywordsinfrared radiation; thermography; heat transfer; infrared camera; wind tunnel test; wind tunnel model; stagnation point; aerodynamic heating; blunt body; hypersonic wind tunnel; surface temperature; 赤外放射; サーモグラフィー; 熱伝達; 赤外線カメラ; 風洞試験; 風洞模型; よどみ点; 空力加熱; 鈍頭体; 極超音速風洞; 表面温度
Document TypeTechnical Report
JAXA Category研究開発報告
ISSN1349-1113
SHI-NOAA0063460000
Report NoJAXA-RR-06-026
URIhttps://repository.exst.jaxa.jp/dspace/handle/a-is/30691


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