Study on Cool-Flame Ignition of Single Droplet of Sustainable Aviation Fuel Using Microgravity Conditions

• Project/Area Number: 24K07887
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 24010:Aerospace engineering-related
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 野村 浩司 日本大学, 生産工学部, 教授 (30246847)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田辺 光昭 日本大学, 理工学部, 教授 (90291707) ; 菅沼 祐介 日本大学, 生産工学部, 准教授 (60739035) ; 齊藤 允教 日本大学, 理工学部, 准教授 (20801020)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2026: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2025: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
• Keywords: 冷炎 / 点火 / 持続可能航空燃料 / 単一液滴 / 微小重力環境

Outline of Research at the Start

単位体積当たり・単位質量当たりのエネルギーの観点から， SAF（持続可能な航空機燃料）と総称される炭化水素系代替燃料が航空機には今後使われる可能性が高い．それ故，引き続き炭化水素燃料の噴霧燃焼に関する基礎研究が必要であり，新燃料に燃焼器を効率よく対応させるためには噴霧燃焼の数値モデル化が重要である．本研究では，噴霧火炎基部や燃料予蒸発管内で起こりうる燃料液滴の冷炎点火に着目し，噴霧の最小構成要素である燃料液滴を対象に，SAF噴霧燃焼の実験的基礎研究を行う．自然対流の影響が排除されることで球対称な物質輸送・化学反応が実現される微小重力環境を利用した実験を行い，数値モデルの検証を容易にする．