研究課題
若手研究(A)
デトネーション波（超音速燃焼波）とは，既存燃焼方式では達成できない高い理論熱効率，コンパクトな燃焼器，瞬時高圧生成を実現する．本研究は，独自の手法である液滴パージ法とレーザー点火によって，間欠的なデトネーションサイクル（PDC)の気体力学的上限周波数での作動を目指す．本研究では，PDCの全過程をシュリーレン法および高速度カメラで可視化し，1次元数値計算でモデル化できることを示した．また，従来の作動周波数を1桁向上させた2kHzでのPDC作動を達成した．デトネーション波遷移過程を最小化するため，レーザー点火システムを新たに構築し，投入エネルギーとブラスト波マッハ数の関係を明らかにした．
最も激しい燃焼モードであるデトネーション波を用いると，燃焼サイクルで最高の理論熱効率と高速燃焼による燃焼器の小型化を実現する．そのため，デトネーションエンジンは既存内燃機関の燃焼方式を置換するポテンシャルを有する．本研究の目的である「間欠デトネーションサイクル（PDC）の気体力学上限周波数での作動」によって，既存定常燃焼方式のエンジンとの性能比較が初めて可能となる．また，PDC全過程の可視化およびモデル化は，デトネーションサイクルの複雑な非定常流れを理解し，能動的に制御することにつながる．
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