2000 Fiscal Year Annual Research Report
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12450394
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
滝 史郎 広島大学, 工学部, 教授 (20020240)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石塚 悟 広島大学, 工学部, 教授 (70129162)
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| Keywords | ラム加速器 / 超音速燃焼 / デトネーション / 衝撃波 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は超音速燃焼の技術で最も重要な課題の一つである火炎を安定に保持するために有効な方法を探ることであり,あわせてラム加速器がそのような研究に有効であることを示すことである。
我々の開発したラム加速器は光学的観測ができるよう,加速管内の断面形状を矩形にして,ガラス窓を取りつけられるようになっている.そのため他のラム加速器とは異なった作動条件で加速できるよう工夫してきた.本研究はこれまでの開発をふまえて,計測に力点を置いた実験と数値シミュレーションを行う予備的な研究が主であったが,特に実験においてはいくつかの成果が得られた.
実験においては高感度・高解像力のI.I.付きCCDカメラシステムを導入し,直接写真およびシャドウグラフ写真を撮影できるようにした.これによってラム管内で加速中の飛翔体周辺の流れと火炎の様子を世界で初めて写真撮影することに成功した.可視化によって本研究で最も重要な保炎と燃焼状況がわかるようになり,従来の圧力計測だけに基づいて推測されていたものとはかなり違っていることが明らかになった.例えばC-Jデトネーション速度以下では垂直衝撃波によって圧縮されると考えられていたが,それほど単純ではないことが示された.火炎の保持が衝撃波によって,あるいは境界層によってどのように影響を受けるか,この実験によって調べることができるので,系統的に実験を計画している.
数値シミュレーションはこれまでラム加速器の開発のためであったが,光学的観測ができるようになり,本年度は実験で観測される複雑な現象を解明する目的で行われ,そのプログラムの開発が進められた.
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[Publications] 八房: "ラム加速器の熱閉塞モード燃焼流れ場に及ぼす飛翔体速度の影響"日本機械学会論文集(B編). Vol.67(掲載決定). (2001)
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[Publications] 森本: "イメージインテンシファイアを用いた伝播火炎の観察"日本機械学会論文集(B編). 67-653. 219-225 (2001)
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[Publications] 滝: "ラム加速器の飛翔体周りの燃焼流れ場の可視化"可視化情報学会誌. 20-79. 309-314 (2000)
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[Publications] Zhang,C.: "Numerical study of shock induced ignition and combustion of CH4-O2-CO2 mixtures in a two-dimensional ram accelerator"Journal de Physique IV. Vol.10. 155-164 (2000)
