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液体炭化水素燃料のデトネーション起爆に関する研究

Research Project

Project/Area Number 15760596
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Aerospace engineering
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

八房 智顕  広島大学, 大学院工学研究科, 助手 (50346524)

Project Period (FY) 2003 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
Fiscal Year 2005: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2004: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2003: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Keywordsデトネーション / パルスデトネーションエンジン / 衝撃波 / イニシエータ / スプレーデトネーション / パルスデトネーション / 液体燃料
Research Abstract

燃焼速度が通常の燃焼の約1000倍にもおよぶ爆発的な燃焼の一形態であるデトネーションの応用例の一つとして,間欠的にデトネーションを発生させ推進力または動力を高効率に得るパルスデトネーションエンジン(PDE)がある.液体燃料は可運性が高く取り扱いが容易でPDEの実用化にはその利用が不可欠である.しかし液体燃料・空気混合気の起爆には困難が伴う.本研究では液体燃料・空気混合気を効率的に起爆するため,起爆に対する影響因子を明らかにする.
17年度は,プレデトネータ出口近傍の形状が起爆特性に及ぼす影響を調べた.
プレデトネータ出口近傍の形状は,連続運転を行うためには死水領域が無いコーン形状の推力壁が適しているため,コーン形状と従来の急拡大形状の推力壁で起爆状態を比較した.その結果,コーン形状は,急拡大形状に比べてプレデトネータに充填する爆発性の強い混合気が多く必要であることが明らかになった.
次に,コーン形状と急拡大形状の推力壁を用いて,プレデトネータと推力壁の距離を変化させて起爆実験を行った.コーン形状では,プレデトネータとの距離に対して起爆状態に変化が見られなかったのに対し,急拡大形状では,距離を近づけると爆に必要な爆発性の強い混合気の量が減り,起爆しやすくなった.
これらの結果から類推すると,急拡大形状の推力壁は起爆を促進する効果があるのに対し,コーン形状にはこの効果が小さいと考えられる.したがって,起爆しやすい形状と連続運転に適した形状はトレードオフの関係にある可能性がある.このトレードオフの詳細を明らかにし,これを改善すべく更なる研究が必要である.

Report

(3 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2005 2004 Other

All Journal Article (3 results) Publications (1 results)

  • [Journal Article] 液体パルスデトネーションエンジンの推力特性2005

    • Author(s)
      八房 智顕
    • Journal Title

      日本燃焼学会誌 47・140

      Pages: 90-96

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Effects of the initiator on the thrust of liquid-fuel PDE2004

    • Author(s)
      Tomoaki YATSUFUSA
    • Journal Title

      Application of Detonation for Propulsion

      Pages: 250-256

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] パルスデトネーションエンジンにおけるイニシエータを用いた液体燃料・空気混合気の起爆実験2004

    • Author(s)
      八房 智顕
    • Journal Title

      日本航空宇宙学会論文集 52・611

      Pages: 15-21

    • NAID

      10014240124

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] Tomoaki YATSUFUSA: "Initiation of gasoline-air mixture with PDE initiator"19th International Colloquium on the Dynamics of Explosions and Reactive Systems, Hakone Japan, 2003. (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report

URL: 

Published: 2003-04-01   Modified: 2016-04-21  

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