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超高速航空宇宙推進用複合サイクルエンジンに関する総合研究

研究課題

研究課題/領域番号 06302061
研究種目

総合研究(A)

配分区分補助金
研究分野 航空宇宙工学
研究機関九州大学

研究代表者

難波 昌伸  九州大学, 工学部, 教授 (50037735)

研究分担者 山崎 伸彦  九州大学, 工学部, 助教授 (70166635)
長島 利夫  東京大学, 工学系研究科, 教授 (70114593)
塩谷 義  東京大学, 工学系研究科, 教授 (30013733)
竹野 忠夫  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (90013672)
梶 昭次郎  東京大学, 工学系研究科, 教授 (80013704)
研究期間 (年度) 1994 – 1995
研究課題ステータス 完了 (1995年度)
配分額 *注記
21,800千円 (直接経費: 21,800千円)
1995年度: 7,900千円 (直接経費: 7,900千円)
1994年度: 13,900千円 (直接経費: 13,900千円)
キーワード航空宇宙推進 / 極超音速推進 / 超音速推進 / 超音速通過流ファン / 超音速燃焼 / 超音速混合 / 乱流拡散火災 / 高速破壊 / 超高速通過流ファン / 乱流拡散火炎
研究概要

新しい概念の超音速推進システム要素として位置づけられる超音速通過流ファンに関しては、翼列のフラッター限界を予測するCFD計算と二重線形理論計算の比較により、後者の有効範囲を検証した。また、NSコード数値シミュレーションにより始動の条件を把握した。2次元翼列の可視化実験より流れ場の状況を定性的に明らかにした。
スクラムジェットエンジンなどに関連する高速気流燃焼の問題では、作成した燃焼促進プラズマト-チが発生するプラズマ成分の分析を行った。超音速気流中への水素気体の垂直噴射モデルにおいて、化学活性種の反応励起連鎖を考慮した理論計算および実験から、プラズマによる超音速燃焼の初期着火促進効果を明らかにした。また、後ろ向きステップ壁の燃焼器モデルの超音速燃焼流の実験を行い、火炎上流衝撃波が保炎に有効であること、またミ-散乱法可視化による混合領域とOHの自発光像による反応領域との一致を確認した。排気公害問題に関連して、乱流拡散火炎からの窒素酸化物予測する新しい数値計算モデルを開発し、実験と良い対応を得た。
燃焼促進や騒音低減に関連する気流混合問題では、ローブドプレートによる縦渦型混合に関しては、混合濃度場、速度場及び渦度場の3次元構造を実験的に明らかにした。横断流との垂直噴出流との混合における渦の挙動と影響を理論的に解析した。また、不安定内部流問題として、翼列内衝撃波不安定挙動を数値シミュレーションによって考察した。
構造材料の高速破壊問題に関しては、セラミックス被膜の熱応力による亀裂発生防止の手段として、表面形状を変化させて応力緩和を行わせる方法を提案し、その有効性を理論的に示した。

報告書

(3件)
  • 1995 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (31件)

  • [文献書誌] T.Hanada and M.Namba: "Mean Loading Effect on the Flutter of Supersonic Through-Flow Fan Blade" Unsteady Aerodynamics and Aeroelasticity of Turbomachines,Y.Tanida and M.Namba (Eds.),Elsevier Science B.V.547-564 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Yamashita,et al.: "Prediction of Nox Emission Index of Turbulent Diffusion Flame" Modeling in Combustion Science,J.Buckmaster and T.Takeno (Eds.),Lecture Notes in Physics 449,Springer-Verlag. 59-67 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Takahashi,et al.: "Effects of Precombustion Shock on Supersonic Combustion with Methane-Hydrogen Mixed Fuel" Proceedings of the 12^<th> International Symposium on Air Breathing Engines. 2. 1199-1208 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Obata and T.Nagashima: "Plasma Torch Operation Effect upon Initial Enhancement of Hydrogen Combustion in a 2D Supersonic Mixing Layer" Proceedings of the 12^<th> International Symposium on Air Breathing Engines. 2. 1174-1183 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Fujita and Y.Arakawa: "Anode Heat Loss and Current Distributions in a DC Arcjet" Journal of Propulsion and Power. 12. 120-126 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Shioya and K.Uenishi: "A Method of Thermal Stress Reduction in Oxidation-Protective Layers by Surface Geometry Modification" Proceedings of 1995 Yokohama International Gas Turbine Congress. 3. 93-100 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Sugiyama: "Pressure Distributions Growing on and around an Exit Plane of a Jet Normal to a Cross Flow" Proceedings of 1995 Yokohama International Gas Turbine Congress. 2. 375-382 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 山崎伸彦、他2名: "超音速通過流ファン内の流れ解析" 日本機械学会論文集,B編. 62. (1996)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Hanada and M.Namba: "Mean Loading Effect on the Flutter of Supersonic Through-Flow Fan Blade" Unsteady Aerodynamics and Aeroelasticity of Turbomachines, Y.Tanida and M.Namba (Eds.), Elsevier Science B.V.547-564 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Yamashita, et al.: "Prediction of NOx Emission Index of Turbulent Diffusion Flame" Modeling in Combustion Science, J.Buckmaster and T.Takeno (Eds.), Lecture Notes in Physics 449, Springer-Verlag. 59-67 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Takahashi, et al: "Effects of Precombustion Shock on Supersonic Combustion with Mehtane-Hydrogen Mixed Fuel" Proceedings of the 12th International Symposium on Air Breathing Engines. 2. 1199-1208 (1995)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Obata and T.Nagashima: "Plasma Torch Operation Effect upon Initial Enhancement of Hydrogen Combustion in a 2D supersonic Mixing Layr" Proceedings of the 12th International Symposium on Air Breathing Engines. 2. 1174-1183 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Fujita and Y.Arakawa: "Anode Heat Loss and Current Distributions in a DC Arcjet" Journal of Propulsion and Power. 12. 120-126 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Shioya and K.Uenishi: "A Method of Thermal Stress Reduction in Oxidation-Protective Layrs by Surface Geometry Modification" Proceedings of 1995 Yokohama International Gas Turbine Congress. 3. 93-100 (1995)

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    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Sugiyama: "Pressure Distributions Growing on and around an Exit Plane of a Jet Normal to a Cross Flow" Proceedings of 1995 Yokohama International Gas Turbine Congress. 2. 375-382 (1995)

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    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Yamasaki, et al.: "Flow Field Analysis for the Supersonic Through-Flow Fan" Trans.JSME. Series B. 62 (1996)

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    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Hanada and M. Namba: "Mean Loading Effect on the Flutter of Supersonic Through-Flow Fan Blade" Unsteady Aerodynamics and Aeroelasticity of Turbomachines, Elsevier. 547-564 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] H. Yamashita, et al.: "Prediction of NOx Emission Index of Turbulent Diffusion Flame" Modeling in Combustion Science, Springer-Verlag. 59-67 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] S. Takahashi, et al.: "Effects of Precombustion Shock Supersonic Combustion with Mehtane-Hydrogen Mixed Fuel" Proc. 12th Int. Symp. Air Breathing Engines. 2. 1199-1208 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] S. Obata and T. Nagashima: "Plasma Torch Operation Effect upon Initial Enhancement of Hydrogen Combustion in a 2D supersonic Mixing Layer" Proc. 12th Int. Symp. Air Breathing Engines. 2. 1174-1183 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] K. Fujita and Y. Arakawa: "Anode Heat Loss and Current Distributions in a DC Arcjet" Journal of Propulsion and Power. 12. 120-126 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] T. Shioya and K. Uenishi: "A Method of Thermal Stress Reduction in Oxidation-Protective Layers by Surface Geometry Modification" Proc. 1995 Yokohama Int. Gas Turbine Congress. 3. 93-100 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Y. Sugiyama: "Pressure Distributions Growing on and around an Exit Plane of a Jet Normal to a Cross Flow" Proc. 1995 Yokohama Int. Gas Turbine Congress. 2. 375-382 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 山崎伸彦、他2名: "超音速通過流ファン内の流れ解析" 日本機械学会論文集、B編. 62. (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] M.Namba and T.Hanada: "Unsteady Lifting Surface Theory for Supersonic Through-Flow Fan" JSME International Journal,Series B. 37. 760-768 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yamashita,et al.: "Prediction of NOx Emission Index of Turbulent Diffusion Flame" Modeling in Combustion Science,Sprnger-Verlag. 58-66 (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 富岡定毅、他5名: "矩形断面模擬燃焼器におけるスロット噴射による超音速燃焼に関する研究" 日本航空宇宙学会誌. 42. 243-250 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 小幡茂男・長島利夫: "DSMC法における反応分子非弾性衝突モデル" Thermal Science and Engineering. 3. 13-19 (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] K.Fujita and Y.Arakawa: "Numerical Simulation of Arc Column Behavior in a Low Power DC Arcjet" 3rd Russian-German Conference on Electric Propulsion Engines. E08-E13 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Sugiyama: "Distribution of pressure induced on a flat plate by a small velocity-ratio jet" Memoirs of the School of Engineering,Nagoya Univeersity. 46. 99-114 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 上西幸司・塩谷 義: "航空宇宙用材料の耐酸化被膜の熱応用力緩和に関する一考察" 第35回航空原動機・宇宙推進講演会講演集. 321-326 (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書

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公開日: 1994-04-01   更新日: 2016-04-21  

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