高圧部分平混合気流中の超音速飛行体によるデトネーション

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09650220
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 〓 詒光 東北大学, 大学院工学研究科, 助教授 (60261468)
• Keywords: デトネーション / 超音速飛行体 / 部分予混合気流 / 高圧 / 限界 / 開始 / 限界スケール

Research Abstract

1. 超音速飛行体によるデトネーションを数値的及び理論的に解析した。デトネーション開始条件を定める理論式が得られました。この解析によって、デトネーション開始の条件はエネルギー限界と化学反応限界によって決まることが明らかにされた。得られた理論結果は実験値とよく一致する。2. 化学反応限界は圧力に依存する。しかし、高圧における素反応のパラメータはまだ十分に分かっていない。本研究は最新の実験データに基づいて、反応HO2+HO2=H2O4の速度定数をまとめた。これによって、酸素水素反応系の新しい反応機構を構築しました。高圧いおいて、水素・酸素系の着火時間を解析し、実験結果と他の反応機構との比較を行った。
3. 得られた反応機構を用いて、デトネーション開始条件を解析した。反応機構によるデトネーション開始条件の影響が無視できないことを明らかにした。
4. 非均一部部予混合気流中の超音速飛行体によるデトネーションの誘起と伝播を数値的に解析した。デトネーション伝播速度は部分予混合気流の幅の減少につれて,小さくなることが分かった。また,デトネーション伝播可能な臨界スケールの存在が明らかにされた。この臨界スケールが存在する二つのメカニズムが提案された。圧力の増加により,デトネーション伝播の臨界スケールが小さくなることが分かった。さらに,本解析の臨界スケールは実験の最小直径と定性的に一致することが明らかにされ,両者の関連性を示した。
5. デトネーション伝播限界付近において,デトネーション伝播の不安定性の存在が始めて明らかにされた。

Research Products

• [Publications] Y.JU: "On the Detonation initiation by a Supersonic Sphcue" Rom Accelerators,Springei,Eds.K.Takayama and A・Sasoh. 255-262 (1998)
• [Publications] Y.JU: "Numerical and Theoretical Studies on Detonation Initiahion By a Supersonic Proiectile" Teuenty-Sevenrh Symp.(Int.)on Combustion. The Combustion Institute. 27. (1998)