2021 Fiscal Year Final Research Report
Analysis on combustion instability of jet engine combustor for bio-jet fuel
| Project/Area Number |
19H02341
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 24010:Aerospace engineering-related
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
Tsue Mitsuhiro 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (50227360)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中谷 辰爾 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (00382234)
藤原 仁志 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 航空技術部門, 主任研究開発員 (40358453)
岡井 敬一 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 航空技術部門, 主任研究開発員 (00358516)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | ジェットエンジン / エアブラストアトマイザー / バイオ合成燃料 / ジェット燃料 / 排気 / 振動燃焼 / 機械学習 |
|---|
| Outline of Final Research Achievements |
Combustion behaviors of a jet fuel, kerosene and synthesized paraffine fuels were investigated in model jet engine combustors under the atmospheric pressure and temperature condition, a high pressure and high temperature condition, and an actual engine condition. Focused on physical parameters and chemical characteristics of the fuels, combustion instability mechanisms were clarified with a data-driven approach using high-speed measurements of CH* chemiluminescence. Results indicated that the stable combustion and lean blow-out limits for HEFA was located at lower equivalence ratio than those of the jet fuel. It was due to the better evaporation and combustion characteristics. Although the undesired pollutant emissions except for PM were almost the same, the amount of PM emission for bio-fuels were greatly reduced compared to the jet fuel.
|
| Free Research Field |
航空宇宙工学
|
| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
航空機においても二酸化炭素排出を低減する必要があるが，重力に逆らい飛行するためには推重比が重要なパラメータとなり，フル電動化では長距離を飛行することは困難である．持続可能な航空燃料(SAF)などの使用が有望視されているが，これらの成分の違いによる排気特性や不安定燃焼ダイナミクスの理解はこれらの使用拡大の上で必須である．本研究では高速度カメラの燃焼画像から振動燃焼挙動の特徴量抽出をデータドリブン手法により行い，そのダイナミクスの理解に必要な知見を得た．また，従来燃料との成分の違いが及ぼす影響を燃焼不安定性，吹き飛び限界および排気特性に及ぼす影響を明らかにし，これらの応用に必要な知見を得た．
|
