Elucidation of Diffusion Flame Mechanism of Liquid Oxygen-Solid Fuel and its Application to End-Burning Hybrid Rocket
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19K04832
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 24010:Aerospace engineering-related
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
永田 晴紀 北海道大学, 工学研究院, 教授 (40281787)
添田 建太郎 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任研究員 (30795050)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | ハイブリッドロケット / 端面燃焼 / 液体酸化剤 / 固体燃焼 / 拡散火炎 / 推進 / 3Dプリンタ / 端面燃焼式ハイブリッドロケット / 液体酸素 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は、高い燃焼効率、優れたスロットリング特性、固体ロケットをも凌ぐ燃焼速度等の多くの利点を有し，H27-28年度の挑戦的萌芽研究において本提案者らによって初めて実証された「端面燃焼式ハイブリッドロケット」を実用化する事を目指して、
・気体酸素ではなく液体酸素を直接供給した場合の基礎燃焼特性を解明する。
・燃料のガス化速度を液体酸素流量および雰囲気圧力の関数として取得する。
・ロケットとして成立する設計点を見出し、小型モータにより性能を実証する
ことを目的とする。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, we clarified the basic combustion characteristics when liquid oxygen is used as an oxidizer instead of gaseous oxygen, aiming at the practical application of "end-burning" hybrid rocket. Combustion experiments were also conducted using single-port and multi-port fuels with high toughness that can withstand the cooling of liquid oxygen, and it was confirmed that "end-burning" combustion is possible even with liquid oxygen supply. Furthermore, the dependence of fuel regression rate on port diameter and pressure was confirmed, and the knowledge necessary to examine the feasibility of "end-burning" hybrid rockets was obtained.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究では、これまで気体酸化剤でしか得られていなかった端面燃焼が液体酸化剤（液体酸素）においても確認され、端面燃焼式ハイブリッドロケットが液体酸素でも成立することが確認された。また液体酸素を用いた場合の端面燃焼における基礎燃焼特性の解明や燃焼モデルに基づく関係式の導出により、高い燃焼効率、優れたスロットリング特性、固体ロケットをも凌ぐ燃焼速度等の多くの利点を有する本方式の実用化に向けて必要不可欠な知見を得ることができた。
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Report
(4 results)
Research Products
(7 results)
