1999 Fiscal Year Annual Research Report
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10555332
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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) |
和久 芳春 株式会社 超高温材料研究センター, 部長
花井 宏尚 東北大学, 流体科学研究所, 助手 (30312664)
小林 秀昭 東北大学, 流体科学研究所, 助教授 (30170343)
中川 成人 株式会社 超高温材料研究センター, 課長
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| Keywords | 超音速燃焼 / ストラット / 保炎 / 水素燃焼 |
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| Research Abstract |
スクラムジェット実現のための重要な技術課題の一つとして、火炎を安定に保つこと、すなわち保炎があげられる。これまでに行われた研究では、ストラットによって超音速流中に保持された火炎について、反応領域に噴射する燃料の予混合化や予燃焼による保炎性向上が確認されている。特に、予燃焼方式は二次燃焼領域に十分な熱量を供給する事によって高い保炎性が望めると期待される。これらの研究では、予混合および予燃焼のための空気は外部から供給されているが、実機への応用を考えた場合、余分な酸素を搭載する事は効率的とは言えず、大気中酸素の利用が望ましい。そこで、予燃焼室付きストラットを発展させ、ストラット前方から主流空気を取り込みストラット内部での予燃焼に利用する空気吸込式ストラットを提案した。
空気吸込式付ストラットについて、超音速流中で保炎実験を行い、以下の結果を得た。予燃焼室内に主流から空気を取り込むことによって、超音速流中でも容易に着火が可能であり、水素流量を変化させた場合でも広い範囲にわたっての保炎が可能であった。そして、今回実験を行った主流全体温度が590Kから690Kの範囲では,着火性が主流全温度に大きく依存したのに対して、保炎上限界下限界ともに大きな依存はなかった。水素流量によって、火炎形態の変化がみられ、水素流量を増加させるに従ってストラット後端面に付着した火炎となった。また、水素流量を増加させるにつれて、予燃焼室温度が大きく低下した。これは、後流火炎吹き飛びの一つの原因ではないかと考えられる。
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[Publications] 新岡、小林、丸田、花井、和久、中川: "Numerical Study on Combustion of Hydrogen Supersonic Airflow Using High Resolution Scheme for Turbulent Chemically Reactive System,"International Symposium on Combustion Technologies for Fluid/Chemical Systems with Industrial Applications,. 145-152 (1998)
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[Publications] 新岡、小林、丸田、花井、和久、中川: "Numerical Study of Preburned Hydrogen by High Order Numerical Scheme for Turbulent Reactive Flow,"Twenty-eighth International Symposium on Combustion,. (Submitted). (2000)
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[Publications] 小林、富岡、三谷、新岡: "超音速流における着火促進に関する研究"日本航空宇宙学会誌. (印刷中). (2000)
