並列タイトル等DATA ANALYSIS OF ELECTROSTATIC-PROBE
タイトル（掲載誌）航空宇宙技術研究所特別資料 = Special Publication of National Aerospace Laboratory SP-24
一般注記OREX大気圏再突入時の電子密度を調べるために静電プローブのデータ解析を行った。OREXでは静電プローブによりイオン飽和電流が計測され、その計測値は、高々度側で約100km、低高度側で75kmないし85kmの間で所定の測定レンジに納まった。また静電プローブの温度もその許容温度500℃以下に抑えられたことが確認された。この計測されたイオン飽和電流値を用いて、静電プローブ理論に従い電子密度の計算を行った。その際流れの速度および電子温度の値も必要になるが、これらの情報を補うために、最良推定突入軌道に沿って一連の飛行条件下での流れの計算(CFD)もなされた。CFDでは物理モデルとして1温度モデルとParkの2温度モデルの2種類の計算を行ない、物理モデルが実験の電子密度解析にあたえる影響を調べた。その結果、高度90km以上で1温度モデルと2温度モデルの計算結果に有意な差が生じるものの、その差は電子密度のデータ解析には大きく影響を及ぼさないことが確認された。計測されたイオン飽和電流のレンジは1μAから10mAの範囲であり、対応する電子密度は、1015から1019個/m3と計算された。さらに、得られた電子密度をCFDによる結果と直接比較し、計算に用いた物理モデルおよび壁条件の有効性について検討した。
In order to investigate electron number density of OREX re-entry flight environment, the electrostatic-probe data are analyzed with a help of CFD(Computational Fluid Dy-namics). Following the probe theory, the electron number density is calculated from the ion saturation current measured by the electro-static probes. Although the theory also requires information of flow velocity and electron temperature, neither of them strongly affects the electron number density, and CFD supplements these data. During the re-entry phase at altitudes from 100km to 75km/85km, OREX obtained valid ion saturation current data, which are almost free from under/over flow, and the probe are estimated to be kept under the breakdown temperature, 500 degrees celius . In this data analysis, the re-entry flow fields are simulated along the best estimated flight trajectory using the one-temperature model and Park's two-temperature one. The calculated electron number density is ranging from 1015 to 1019/m3. These results are directly compared with the numerical results, and the validity of the physical model and wall condition used in CFD is discussed.
資料番号: NALSP0024018
レポート番号: NAL SP-24
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連携機関・データベース国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）
提供元機関・データベース宇宙航空研究開発機構 : 宇宙航空研究開発機構リポジトリ