スクラムジェットにおける燃焼ガスジェットによる着火・保炎システムの開発

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08555240
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Section: 試験
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 村瀬 英一 九州大学, 工学部, 助教授 (60150504)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐藤 順一 石川島播麿重工業(株), 技術研究所, 課長 ; 林 光一 青山学院大学, 理工学部, 教授 (60156437) ; 川野 英昭 九州大学, 工学部, 助手 (30037915) ; 花田 邦彦 九州大学, 工学部, 助手 (30037874)
• Keywords: スクラムジェット / 燃焼ガスジェット / LIF / OHラジカル / 保炎

Research Abstract

スクラムジェットエンジンの燃焼を対象に、過濃混合気の燃焼ガスジェットを利用した着火・保炎システムを開発することを目的とした本研究で、平成8年度は、レーザー誘起蛍光法(LIF)システムの製作、及びその有効性の検討を行った。
小型QスイッチYAGレーザー(コンテニュアム Surelite II-10)、高周波発生器、波長分離器と色素レーザーを組み合わせ、波長283.553nmのシート状のレーザー光をバーナー火炎に入射した。この場合、OHラジカルのA^2Σ^+-X^2IIの電子エネルギー遷移における(1,0)バンド吸収線を利用することになる。励起されたOHラジカルは、(1,1)、(0,0)バンドからの蛍光を発するので、バンドパスフィルター(中心波長307nm、半値幅15nm)を通して観測した。バンドパスフィルターを通った光は、高速ゲート付きイメージインテンシファイヤーとCCDカメラによりとらえられ、フレームメモリーを介して、コンピューターのメモリーに書き込み、画像処理を行った。イメージインテンシファイヤーのゲートをOHラジカルの自発光がとらえらえられない高速にして(100〜200ns)計測を行った。その結果、バーナー火炎においては、火炎帯そのものより、少し流された既燃域に最も蛍光の強い場所が存在することなどが明らかになり、本LIFシステムが有効であることを確認した。

Research Products

• [Publications] 村瀬 英一: "高温・高圧場におけるパルスジェットの点火特性" 日本機械学会論文集. 62巻594号. 801-807 (1996)
• [Publications] E.Murase: "Performance of Pulsed Combustion Jet at High Pressures and Temperatures" JSAE Review. 17. 245-250 (1996)
• [Publications] E.Murase: "Initiation of Combustion in Lean Mixtures by Flame Jets" Combustiom Science and Technology. 113-114. 167-177 (1996)
• [Publications] E.Murase: "Performance of Pulsed Combustion Jet in a Rapid Comprssion Machine" Archivum Combustionis. Vol.15,No.3-4. 185-197 (1996)
• [Publications] 村瀬 英一: "パルスジェットによる点火機構(ラジカル発光計測)" 第13回内燃機関シンポジウム講演論文集. 341-346 (1996)
• [Publications] 村瀬 英一: "ラジカル発光計測によるパルスジェットの点火機構" 第34回燃焼シンポジウム講演論文集. 651-653 (1996)