2019 Fiscal Year Annual Research Report
流路拡大部におけるデトネーションの動力学とそのパルスデトネーション技術への応用
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17H03482
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
遠藤 琢磨 広島大学, 工学研究科, 教授 (00211780)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | デトネーション / 燃焼 / 高速流 / 溶射 / 内燃機関 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2019年度（最終年度）は、以下のように研究を進めた。
パルスデトネーション溶射装置の改善については、前年度に試作したパルスデトネーション溶射実用装置１号機のテスト運転をほぼ終え、その結果を基に、２号機の設計および製作費見積もりを開始した。また、溶射装置の特性評価をさらに進めた。その成果としては、出口径を10, 20, 30mmと変化させた３種の溶射装置を製作し、溶射の材料利用効率と皮膜の特性（気孔率，密着力など）とが溶射装置の出口径にどう依存するかを、アルミナを溶射材として、明らかにした。結果としては、溶射装置出口と基材との距離を溶射装置の出口径で無次元化すると溶射の結果がほぼ同じ曲線に乗ることがわかった。また、運転周波数の最適化も進め、これまでの150Hzよりも100Hzの方がセラミック溶射には適切であることが明らかとなった。
パルスデトネーションタービンエンジンの改善については、市販の教材用ガスタービンエンジンを購入して改造し、研究を進めた。最初に、改造前のガスタービンエンジン（市販品）について、回転速度と圧縮機出口圧力との関係を実験的に調べた。その後、パルスデトネーション燃焼器とタービン部分とを接続できるように改造し（圧縮機部分は取り外した）、自立運転の可能性を実験的に調べた。結果として、（外部空気源による）空気供給圧力を1.3気圧（絶対圧）程度に落としてもパルスデトネーション燃焼器を安定に運転できることがわかった。また、事前に測定した回転速度と圧縮機出口圧力との関係を基に、自立運転するためには、圧縮機の回転速度をベルト機構などを使ってタービン回転速度の３倍程度に増速することが必要であることが明らかとなった。
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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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