スクラムジェットエンジンモデル内の低温超音速混合層における触媒燃焼

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09651006
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Muroran Institute of Technology
• Principal Investigator: 新井 隆景 室蘭工業大学, 工学部, 助教授 (10175945)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 永田 晴紀 北海道大学, 工学研究科, 助教授 (40281787) ; 杉山 弘 室蘭工業大学, 工学部, 教授 (70002938)
• Keywords: スクラムジェットエンジン / 超音速燃焼 / 超音速混合 / 触媒燃焼

Research Abstract

将来型宇宙輸送システムで用いられると考えられるスクラムジェットエンジンにおいて、低飛行マッハ数の場合、特に全温が低いため着火・保炎が重要な課題である。本研究では、上記のような全温が低い場合においても着火・保炎が容易と考えられる触媒燃焼に着目し、超音速流中でのその特性を明らかにしつつある。
具体的には以下のとおりである。まず、空気-水素低温超音速混合層(全温300K)においても白金線を用いることにより安定した触媒燃焼が可能であることを示した。次に、この触媒燃焼を用いて、空気-水素の混合状態を評価する手法を提案し、その有効性を示した。また、購入したイメージインテンシファイアを用いてOHラジカルの分布を測定し、燃焼状態の様相と混合状態の相関について明らかにした。

Research Products

• [Publications] 新井, 永田, 杉山, 森田, 細川: "低温超音速乱流混合層中の触媒燃焼" 第29回乱流シンポジウム、日本流体力学会誌「ながれ」. 16巻別冊. 263-264 (1997)
• [Publications] 新井, 遠藤, 永田, 杉山, 森田: "後向きステップを過ぎる低温の超音速流れ中に垂直に噴射される水素の触媒燃焼" 日本機械学会論文集(B編). 63・614(B). 3318-3324 (1997)
• [Publications] 細川, 永田, 新井, 森田, 工藤: "水素-空気超音速混合層における触媒反応を用いた水素濃度の評価" 第38回航空原動機・宇宙推進講演会および第8回ラム/スクラムジェットシンポジウム. 26-31 (1998)
• [Publications] 森田, 新井, 永田, 細川, 杉山: "部分的にランプ部を有するステップを用いた超音速混合の促進(定温度白金線の触媒反応を用いた混合状態の評価)" 第38回航空原動機・宇宙推進講演会および第8回ラム/スクラムジェットシンポジウム. 32-35 (1998)
• [Publications] 新井, 永田, 遠藤, 杉山, 森田, 細川: "定温触媒線を用いた触媒燃焼による超音速乱流混合の評価方法" 日本機械学会論文集(B編). 64・619. (1998)
• [Publications] ARAI, MORITA, NAGATA, SUGIYAMA: "H_2 Concentration Profile in Cold Supersonic Hydrogen-Air Mixing Layer(Evaluation using catalytic Reaction on Coustant Temperature Pt wire)" AIAA Paper 98-1623. 1-6 (1998)