1997 Fiscal Year Annual Research Report
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07555678
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
新岡 嵩 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (90208108)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
足立 茂 日本セラミックス(株), 課長(研究職)
丸田 薫 東北大学, 流体科学研究科, 助手 (50260451)
じゅ 詒光 東北大学, 工学研究所, 講師 (60261468)
小林 秀昭 東北大学, 流体科学研究所, 助教授 (30170343)
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| Keywords | 超音速燃焼 / 水素燃焼 / プリバーナ / 数値解析 / 過濃燃焼 / 活性化学種 |
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| Research Abstract |
超音速流内で燃焼領域を安定化させる目的で、ストラット内部に予燃焼室を設けた。ストラット背後から一次燃焼させた水素を噴射し、超音速流空気内で二次燃焼させたところ、自発火することができたと同時に、安定な燃焼領域を確保できた。
昨年に引き続いて、二次元三角柱型ストラットについて数値計算と超音速燃焼実験を行った。数値計算では、乱流モデルについて種々の計算を行い比較した。κ-εモデル、代数モデルおよびq-ωモデルについて調べた結果、9-εモデルが最も適切であることを確かめ、計算はこれに従った。更に、自着火する空気温度の限界を求め,一次空気を止めることによる一次燃焼を行わないモードへの移行などについて検討を加えた。
超音速燃焼実験では、一次燃焼について、広い当量比の範囲を実験した。空気全圧0.45〜0.5Mpa、空気全温450〜850K、マッハ数2.5について、約20秒間の燃焼実験を進めた。二次燃焼領域の温度分布を測定すると共に、コールドフローについて濃度分布を測定して数値解析と比較検討した。自着火の空気全温の限界は850Kであることがわかった。しかし、一旦着火すると、一次燃焼を行わなくとも二次燃焼が可能であることを見出した。これらのモードについて詳細に分析し、数値解析と比較しつつ、保炎範囲を定めることができた。その結果、一次燃焼における燃焼効率が極めて需要であることが判明し、これを改善することが保炎の一層の確実性を増すことを示した。なお、主流空気流から空気を取り入れて一次燃焼させることは容易であるが、空気量を明確に定めて実験することを主眼にして進めたので、空気取入れの詳細な実験と試作は次の研究課題とした。
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Research Products
(3 results)
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[Publications] Sadegh Tabejamaat: "Numerical Simulation of Secondary Combustion of Hydrogen Injected from Preburner into Supersonic Airflow" AIAA Journal. vol.35. 1441-1447 (1997)
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[Publications] Sadegh Tabejamaat: "Numerical Study on the Effect of Model Scaling on Flame Stabilization in a Wake Flow Field" Proceeding of Second International-Symposium on Scale modeling. (1997)
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[Publications] Sadegh Tabejamaat: "A Numerical Study of the Combustion of Hydrogen Injected from the Base of a strut into a Supersonic Airflow" Proceeding of the first Asia-Pacific conference on Combustion. 448-451 (1997)
