2022 Fiscal Year Annual Research Report
助走距離の短縮と伝播の高速化によるパルスデトネーション技術の高度化
| Project/Area Number |
20H02352
|
|---|
| Research Institution | Hiroshima University |
|---|
Principal Investigator |
遠藤 琢磨 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (00211780)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | デトネーション / 発生 / 伝播 / 衝撃波 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は以下の２つである。
①火炎・衝撃波相互作用を活用するデフラグレーション・デトネーション遷移（DDT）助走距離を短縮させる技術を研究・開発する。
②デトネーション中を横向きに伝播する衝撃波を次々に送り出し、デトネーションの加速・緩和を小刻みに繰り返させ、平均として定常伝播速度（チャップマン・ジュゲのデトネーション速度）よりも高速でデトネーションを伝播させる技術を研究・開発する。
DDT助走距離の短縮に関しては、様々な条件で実験を行う中で、単一の火炎（デフラグレーション）が単にＴ字分岐を通過するだけで顕著な加速が起こる場合があることを発見し、この現象について詳細に調べた。使用したガス種は化学量論比の水素・酸素を40％の窒素で希釈したものである。Ｔ字分岐の手前の部分に障害物を設置してＴ字分岐に進入する火炎の乱れ具合を変化させた結果、Ｔ字分岐を通過するだけでデフラグレーションからデトネーションに遷移するケースも見られ、初期の想定とは異なるメカニズムではあるが、DDT助走距離の短縮に関して非常に重要な知見が得られた。
デトネーションの高速化に関しては、単独の側壁上微小障害物がデトネーション伝播に与える影響を詳細に調べると共に、連続した複数の側壁上障害物がデトネーション伝播に与える影響についても調べた。使用したガス種は化学量論比の水素・酸素を60％のアルゴンで希釈したものである。単独の側壁上障害物を設置した場合については、障害物がデトネーションのセル構造に与える影響を定量的な知見としてまとめることができ、論文化した。しかし、結論としては、障害物直後の一次的な減速状態が想像したよりも顕著であり、障害物下流でデトネーションが活性化されて高速化は起こるものの、連続した複数の側壁上障害物を設置しても平均速度がチャップマン・ジュゲデトネーション速度を超えることはなかった。
|
| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
