2018 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of mechanism of interaction between liquid fuel atomization and combustion instability
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16H04278
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
黒瀬 良一 京都大学, 工学研究科, 教授 (70371622)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高垣 直尚 兵庫県立大学, 工学研究科, 助教 (00554221)
立花 繁 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 航空技術部門, 研究領域リーダ (50358496)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 燃焼 / 燃焼振動 / 微粒化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成30年度に得られた主な成果は以下の通りである。
（１）液体微粒化・燃焼の実験
昨年度実現した150Hzで液体を脈動させながら噴射する脈動装置を使用して、高速度カメラとシャドウグラフ法を用いて詳しい微粒化・微粒子解析を行った。その結果、脈動を伴う液流の微粒化時には、脈動を伴わない時に比べて、垂直方向およびスパン方向に広く液滴が分散する傾向があること、また、その液滴密度は二相間相互作用を無視できるほど希薄であることを明らかにした。さらに、本研究グループが新規に開発したザウター平均径に関する運動量収支モデルは、脈動を伴う液流に対しても適用可能であることを明らかとした。なお、440Hzまでの高脈動装置の作成には至らなかったため、今後の研究課題としたい。
（２）液体微粒化・燃焼の数値シミュレーション
JAXAが所有する矩形ガスタービン燃焼器、および簡易的なステップ流れを伴う燃焼器に対して、液体燃料の微粒化・脈動を考慮した数値シミュレーションを実施し、液体燃料の微粒化と脈動が噴霧燃焼振動特性に及ぼす影響を詳しく調べた。その結果、燃焼振動に伴う酸化剤空気の流速変動により、燃焼器に流入する液体燃料の液滴径分布は時間的に変動し、この液滴径分布の時間的変動が燃焼振動の強度を変化させる傾向があること、また、燃焼器に流入する液体燃料の流量の時間的変動が燃焼振動の強度に強く影響を及ぼすことを明らかにした。さらに、液体燃料の流量を同一としつつ噴射圧力を変化させた検討により、噴射差圧が燃焼振動状態の１つの影響因子になりうることを示唆した。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(10 results)
