| 研究概要 |
Vitiatedヒ-タ型の燃焼風洞に対し,数値流体力学(CFD)的手法により,実際の超音速燃焼風洞の幾何学形状を与え,風洞内の化学非平衡反応流れを計算して燃焼生成物の影響を調べた結果,以下の知見を得た.
・Vitiated airを用いた燃焼風洞では,通常の高温空気を用いる風洞に比して,圧力・温度の変化が緩慢になる.すなわち,衝撃波直後や循環領域など,圧力・温度のあがるべき場所で温度・圧力が高温空気ほど上がりきれず,膨張波領域など温度・圧力の下がるべき場所で,高温空気ほど下がりきれない.
・そのオーダーは数パーセントであるが,温度が2000[K]近い流れ場では数100[K]の差となり,燃焼場に多大な影響を与える.
・これらの原因は主に,vitiatedヒ-タで生じた水蒸気成分によって混合気の物性が(高温空気に比して)変化しているためであり,vitiatedヒ-タで生じた活性化学種(O,H,OH)の影響は小さい.
・強く燃焼している領域にvitiated airが流入すると,H_2Oが解離して活性化学種OH,Hが増加するが,その存在によって反応が加速されることはなく,解離反応が吸熱反応であるため燃焼場の温度が下がって燃焼は抑制される.
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