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Research for Improvement of Performance of Bi-propellant Thruster through Numerical Flow Analysis

Research Project

Project/Area Number 19569007
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Aerospace engineering
Research InstitutionJapan Aerospace Exploration Agency

Principal Investigator

UESUGI Kuninori  Japan Aerospace Exploration Agency, 宇宙科学研究本部, 名誉教授 (40013693)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) OGAWA Hiroyuki  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部, 准教授 (60311172)
SAWAI Shujiro  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部, 准教授 (30270440)
山西 伸宏  宇宙航空研究開発機構, 情報計算工学センター, 主任研究員 (70450715)
Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) YAMANISHI Nobuhiro  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 情報計算工学センター, 主任研究員 (70450715)
OHMINAMI Kaori  東京大学, インテリジェントモデリングラボラトリー, 研究員 (40508199)
Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥3,840,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2008: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Keywords航空宇宙流体 / 推進系 / スラスタ / 数値解析 / CFD / RCS
Research Abstract

二液式スラスタ内部の燃焼状態を化学反応を伴う3次元数値流体計算により高精度に推定して、解析結果が実際の燃焼試験結果と良く一致することを示し、その結果を用いて改良型噴射孔(インジェクタ)の設計計算を行った。次いで数値解析の演算時間を短縮する手法の開発を試み、上記インジェクタを用いたスラスタの燃焼試験結果と解析結果を比較することで、本手法によるスラスタ設計効率化を達成できる見通しを得た。

Report

(3 results)
  • 2008 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2009 2008 2007

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (14 results)

  • [Journal Article] ヒドラジンーNTO燃焼モデルとフィルム・クーリング型二液式スラスタ数値モデルへの応用に関する研究2008

    • Author(s)
      大南香織
    • Journal Title

      総研大博士論文

      Pages: 1-164

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      2008 Final Research Report
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  • [Journal Article] ヒドラジン(N_2H_4)とNTO (N_2O_4)の燃焼に関する化学反応2007

    • Author(s)
      小川博之、大南香織
    • Journal Title

      日本航空宇宙学会論文集 第6巻

      Pages: 55-60

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  • [Journal Article] ヒドラジン(N_2H_4)とNTO (N_2O_4)の燃焼モデルに関する検討2007

    • Author(s)
      小川博之、大南香織
    • Journal Title

      ISASリサーチノート ISAS-RN-825

      Pages: 1-22

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  • [Journal Article] ヒドラジン(N2H4)とNTO(N204)の燃焼に関する化学反応2007

    • Author(s)
      小川 博之、大南 香織
    • Journal Title

      日本航空宇宙学会論文集 宇宙技術 技術ノート 6

      Pages: 55-60

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  • [Journal Article] ヒドラジン(N2H4)とNTO(N2O4)の燃焼モデルに関する検討2007

    • Author(s)
      小川 博之、大南 香織
    • Journal Title

      ISASリサーチノート ISAS-RN-825

      Pages: 1-22

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  • [Presentation] Numerical Bipropellant Thruster Simulation with Hydraszine and NTO Reduced Kinetic Reaction Model2009

    • Author(s)
      大南香織、上杉邦憲、小川博之
    • Organizer
      47^<th> AIAA Aerospace Science Meeting
    • Place of Presentation
      Orlando, Florida, USA
    • Year and Date
      2009-01-05
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  • [Presentation] Numerical Bipropellant Thruster Simulation with Hydrazine And NTO Reduced Kinetic Reaction Model2009

    • Author(s)
      大南香織, 上杉邦憲(代表), 小川博之
    • Organizer
      47^<th> AIAA Aerospace Science Meeting AIAA2009-452
    • Place of Presentation
      Orlando, Florida, USA
    • Year and Date
      2009-01-05
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  • [Presentation] スラスタ燃焼室内の燃焼流と反応モデル2008

    • Author(s)
      大南香織
    • Organizer
      第22回流体工学シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2008-12-06
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    • Author(s)
      大南香織
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      第22回流体工学シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学・東京都文京区
    • Year and Date
      2008-12-06
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 詳細な年少モデルを適用したフィルム・クーリング式二液式スラスタ数値シミュレーション2008

    • Author(s)
      大南香織、小川博之、上杉邦憲
    • Organizer
      第52回宇宙科学技術連合講演会
    • Place of Presentation
      淡路島夢舞台国際会議場
    • Year and Date
      2008-11-05
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    • Author(s)
      大南香織, 小川博之(代表), 上杉邦憲
    • Organizer
      第52回宇宙科学技術連合講演会
    • Place of Presentation
      淡路島夢舞台国際会議場・兵庫県
    • Year and Date
      2008-11-05
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  • [Presentation] ヒドラジン/四酸化二窒素の反応機構の構築2008

    • Author(s)
      大南香織、小川博之
    • Organizer
      火薬学会2008年度春季研究発表会
    • Place of Presentation
      東京都江戸川区タワーホール船堀
    • Year and Date
      2008-04-24
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  • [Presentation] ヒドラジン/四酸化二窒素の反応機構の構築2008

    • Author(s)
      大南香織, 小川博之(代表)
    • Organizer
      火薬学会2008年度春季研究発表会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀・東京都江戸川区
    • Year and Date
      2008-04-24
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  • [Presentation] Combustion Fluid Model in Film-Cooled Bipropellant Thruster2008

    • Author(s)
      小川博之、大南香織
    • Organizer
      43^<rd> AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference
    • Place of Presentation
      Cincinnati, USA
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  • [Presentation] Heat Transfer with Combustion Flow of Hydrazine and NTO in Film-Cooled Bipropellant Thruster2007

    • Author(s)
      小川博之、大南香織
    • Organizer
      37^<th> International Conference on Environmental Systems
    • Place of Presentation
      Chicago, Illinois, USA
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  • [Presentation] フィルム冷却型スラスタにおけるヒドラジン/NTO燃焼流解析及び壁面冷却効果の検証2007

    • Author(s)
      小川博之、大南香織
    • Organizer
      第39回流体力学講演会/航空宇宙シミュレーション技術シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京都調布市JAXA
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      2008 Final Research Report
  • [Presentation] Heat Transfer with Combustion Flow of Hydrazine and NTO in Film-Cooled Bipropellant Thruster2007

    • Author(s)
      Hiroyuki Ogawa, Kaori Ohminami
    • Organizer
      37th International Conference on Environmental Systems
    • Place of Presentation
      Chicago, USA
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Combustion Fluid Model in Film-Cooled Bipropellant Thruster2007

    • Author(s)
      Hiroyuki Ogawa, Kaori Ohminami
    • Organizer
      43rd AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference
    • Place of Presentation
      Cincinnati, USA
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] フィルム冷却型二液式スラスタにおけるヒドラジン/NTO燃焼流解析及び壁面冷却効果の検証2007

    • Author(s)
      小川 博之、大南 香織
    • Organizer
      第39回流体力学講演会/航空宇宙シミュレーション技術シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京都調布市
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

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