| Project/Area Number |
22K20416
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0301:Mechanics of materials, production engineering, design engineering, fluid engineering, thermal engineering, mechanical dynamics, robotics, aerospace engineering, marine and maritime engineering, and related fields
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| Research Institution | Yamaguchi University (2023)
Nihon University (2022) |
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Principal Investigator |
Banno Ayana 山口大学, 大学院創成科学研究科, 講師 (40961735)
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| Project Period (FY) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 急速熱分解 / ハイブリッドロケット / 固体燃料 / 熱分析 / イオン付着イオン化法 / スキマーインターフェースシステム / 熱分解 / 触媒 / イオン付着イオン化質量分析 |
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| Outline of Research at the Start |
ハイブリッドロケット固体燃料の熱分解反応に着目した組成改善は、炭化水素系ハイブリッドロケット燃料の高性能化のために重要である。一般的な燃料表面は高温の燃料過多領域であり、燃焼を阻害する芳香族炭化水素の生成に適した環境である。本研究では、ロケット燃焼の特徴的な環境に対応した質量分析計を用いて熱分解挙動をモニタリングし、高温・高加熱速度環境で発生する熱分解ガス成分の低分子量化に向けた研究を実施する。
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| Outline of Final Research Achievements |
This study aims to improve the performance of hydrocarbon-based hybrid rocket fuels by measuring the pyrolysis behavior of the fuels using measurement techniques that correspond to the typical environment of rocket combustion and the low molecular weight of the pyrolysis products that occur in high temperature and high heating rate conditions.We developed a real-time measurement technique for ion attachment ionization-mass spectrometer and skimmer interface system as a real-time measurement technique with sufficient suppression of pyrolysis gas degeneration.In order to investigate catalyst additions that product low molecular weight of pyrolysis gas, diesel engine research has been conducted using ethanol and heptane, and the amounts and effects of catalyst additions were evaluated using a thermal analyzer.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
国内外のハイブリッドロケット研究の大部分は、試行錯誤的な経験則での燃料の試作・燃焼効率評価を進めているが、高温・急速加熱環境における相変化および熱分解プロセスを化学的な側面からアプローチする研究は存在せず、本研究が当該分野の先駆的研究となる。また、本研究は高温・急速加熱環境での現象をリアルタイムに捉えることは、高分子材料の燃焼分野で最も革新的な技術開発である。更に、高分子液体の局所熱分解特性が明らかになることで分子設計を理論的に展開できるため、カーボンニュートラル燃料や防災樹脂など高性能燃料の開発にも大きく貢献する。
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