2015 Fiscal Year Annual Research Report
ＭＨｚ級デトネーションエンジンの物理機構解明：バルブ共振型と回転爆轟波型エンジン
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24246137
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
笠原 次郎 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60312435)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松尾 亜紀子 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (70276418)
船木 一幸 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, その他部局等, 准教授 (50311171)
西岡 牧人 筑波大学, システム情報工学研究科(系), 教授 (70208148)
榊田 創 国立研究開発法人産業技術総合研究所, その他部局等, 研究員 (90357088)
前田 慎市 埼玉大学, 学内共同利用施設等, 助教 (60709319)
松岡 健 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40710067)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 航空宇宙工学 / 推進・エンジン / デトネーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
回転デトネーションエンジンの推力に関して、定量的な実験計測を行った。スロート付きRDEを用いて、最大推力400N、大気背圧下で比推力200秒を達成している。また、燃焼圧を計測し、燃焼器の特性排気速度効率95%以上を達成した。また、これらの作動に関するデトネーション波の安定生成条件に関しても、セルサイズを用いた整理を行い、安定作動限界に関して定量的な予測モデルを構築した。また、デトネーション波の生成、消滅に関して、高速度カメラ情報からストリーク画像を構成・分析することで、そのプロセスを解明した。
二平面型RDEにて、デトネーション波によるプレッシャーゲイン燃焼を達成した。また、二平面型RDEでは、前方に衝撃波が傾斜した新しいデトネーション波を発見した。また、２次元数値解析にて、インジェクターを含む回転デトネーションエンジン内の流れを解析し、デトネーション波の速度が、インジェクター形状や、既燃ガスによって、どのよう影響するのか、そのメカニズムを解明した。
滑走試験型ＲＤＥを製作し、世界初のRDE滑走試験(燃焼時間2.0秒、推力201N、Isp144秒)に成功した。また、壁面への熱流束が10±2MW/m2であることを、この試験で確認した。
以上のように、本研究では、回転デトネーションエンジンが、短距離・短時間にて燃焼を完結させる燃焼器であることを、実験・数値的に解明し、また、エンジン設計に必要な基礎物理モデルを構築することができた。
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Bending and turbulent enhancement phenomena of neutral gas flow containing an atmospheric pressure plasma by applying external electric fields measured by schlieren optical method2016
Author(s)
H. Yamada, Y. Yamagishi, H. Sakakita1, S. Tsunoda1, J. Kasahara, M. Fujiwara, S. Kato, H. Itagaki, J. Kim, S. Kiyama, Y. Fujiwara, Y. Ikehara, S. Ikehara, H. Nakanishi, and N. Shimizu
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Journal Title
Japanese Journal of Applied Physics
Volume: 55
Pages: 01AB08
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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