Innovatinve Detonation Prupulsion Using Liquified Gaseous Fuel

• Project/Area Number: 24K01082
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 24010:Aerospace engineering-related
• Research Institution: Kyushu Institute of Technology
• Principal Investigator: 小澤 晃平 九州工業大学, 大学院工学研究院, 准教授 (90801879)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 坪井 伸幸 九州工業大学, 大学院工学研究院, 教授 (40342620)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2027: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2026: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2025: ¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000); Fiscal Year 2024: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
• Keywords: 液化ガス燃料 / パルスデトネーションエンジン / 回転デトネーションエンジン / 減圧沸騰

Outline of Research at the Start

デトネーションを取り入れた熱機関は、理論的には高い熱効率や推進性能を有するため、現行の化学推進を置換しうる。ところが、実用化に必須の液体燃料噴霧による運転技術は、常温大気圧環境下では達成されていない。本研究では、この課題に対し、低圧での液体貯蔵が可能で、表面張力や粘性係数が小さく、噴霧時に減圧沸騰を利用した微粒化促進が可能な液化ガス燃料を適用することでの解決を提案する。まず本研究では、常温大気圧で液化ガス燃料を用いたパルスおよび回転デトネーションエンジンの運転を実証する。続いて、噴射器の噴霧特性や爆轟遷移を、可視化実験や数値流体計算を用いて観察し、安定動作に必要な要素の特定を試みる。