超音速燃焼におけるプラズマジェットの火災安定化機構に関する研究

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03650057
• Research Institution: Tokai University
• Principal Investigator: 木村 逸郎 東海大学, 工学部, 教授 (20010697)
• Keywords: 超音速燃焼 / 火災安定化 / 着火 / プラズマジェット

Research Abstract

高速気流中の水素拡散火炎に対して、プラズマジェットによる着火・保炎に関する実験を行ない次の結果が得られた。
1.上流噴射プラズマジェット(小電力の領域のもの)による着火・保炎においては、その作動ガス(主体は不活性なアルゴン)中の有効成分の流量が重要で、プラズマジェットの電力の大きさは重要ではない。これはこの場合の着火・保炎に対しては、注入される活性化学種の総量ではなくその濃度が重要であり、また温度も支配的要素でないことによるものである。
2.着火・保炎に対しては、主作動ガスに酸素を添加した場合が最も少量で有効であり、窒素、水素の順であった。水素/空気混合気に活性種を注入した場合の着火について数値シミュレ-ションを行なった結果も、初期温度がさほど高くない場合はこの実験結果と大体符合する結果が得られた。
3.プラズマジェットを燃料ジェットの下流、燃料と空気の混合領域に注入した場合には、ステップの存在しない状態においても顕著な着火・保炎効果が認められた。これに対し上流でプラズマジェットを注入したときには保炎に対してステップは必須条件であった。上流噴射プラズマジェットとステップを組合せた場合、火炎の着火、安定化に対するプラズマジェットの効果は、主としてその着火に対する化学的効果に限られている。これに対し下流噴射プラズマジェットは着火に対する化学的効果のみならず、安定化に対しても寄与し、その場合、流体力学的効果が大きい役割を果たしている。
4.平成4年度においては、超音速気流中の拡散火炎の着火・保炎に対するプラズマジェットの効果について、亜音速の場合と対比しながら検討を行なう。

Research Products

• [Publications] 堀沢 秀之: "プラズマジェットの着火・保炎機構に関する研究" 日本航空宇宙学会誌. 40. (1992)
• [Publications] 堀沢 秀之: "プラズマジェットの着火・保炎機構に関する研究" 第29回燃焼シンポジウム前刷集. 29. 355-357 (1991)
• [Publications] 堀沢 秀之: "高速気流中水素拡散火炎のプラズマジェットによる安定化" 宇宙科学技術連合講演会講演集. 35. 389-390 (1991)