2019 Fiscal Year Annual Research Report
回転デトネーションの伝播モードダイナミクス解明と燃焼器設計指針の確立
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17H03478
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
石井 一洋 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (20251754)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片岡 秀文 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (10548241)
前田 慎市 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (60709319)
小原 哲郎 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (80241917)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 推進 / エンジン / デトネーション / 衝撃波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、回転デトネーションエンジン（RDE）の運転条件や燃焼器サイズ等の設計パラメーターが伝播モードに及ぼす影響を系統的に調べ、伝播モードを支配する因子を特定するとともに、伝播モードと推力との関係について調べることで回転デトネーションエンジンの安定作動条件を明らかにし、普遍的な燃焼器の設計指針を確立することを目的とするものである。
令和元年度は、平成３０年度に引き続き、外径50 mm、内径42 mmの円環状燃焼室を有する燃焼器Aと、外径95 mm、内径103～115 mmの円環状燃焼室を有する燃焼器Bの２種類を用いて、燃焼室サイズならびに回転デトネーション波（RDW）の伝播モードが推進性能に及ぼす影響について調べた。推進剤は当量比１のメタン－酸素混合気を用い、燃焼器Bについては円環状燃焼室の幅も変化させた。
その結果、以下の知見が得られた。①推進剤の質量流束（推進剤質量流量を断面積で除したもの）を増加させていくとRDWの波頭数が変化するが、燃焼室サイズを大きくすると、波頭数が変化する質量流束の値が小さくなる。②同一の推進剤質量流量で比較すると、燃焼室幅を狭くすると燃焼室内圧力は上昇する。③燃焼室内圧力は、推進剤の質量流束に対してほぼ線形に増加する。④推力は、RDW伝播モードよりも推進剤質量流量に大きく依存する。⑤RDW伝播モードによらず燃焼室内圧力が増加するほど比推力が大きくなる。したがって、同一の推進剤質量流量では燃焼室幅を狭くするほど比推力が増加する。
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| Research Progress Status |
令和元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 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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