| 研究課題/領域番号 |
18H01622
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分24010:航空宇宙工学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
姫野 武洋 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (60376506)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2020年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2019年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2018年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
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| キーワード | ロケット / 極低温 / 気液二相流 / 液体水素 / 相変化 / 自由表面 / 軌道間輸送 / CFD / スロッシング / タンク / 気駅二相流 / 微小重力 / 数値流体解析 / 推進薬マネジメント / 自由表面流 / 数値流体力学 / 沸騰 / 数値流体計算 |
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| 研究成果の概要 |
人類の活動領域が地球周回軌道上まで拡大するのに伴い、液体ロケットや人工衛星の推進薬タンクやエンジン、宇宙ステーションでの熱制御装置など、地上とは異なる加速度環境で液体を利用する場面が増えつつあります。しかし、このような環境では、貯蔵容器内の液体を望ましい位置に保持し、思い通りに外部へ搬送するなど、気液二相流を操るのがとても難しくなります。地上では再現が困難な熱流動現象に関する知見の獲得と蓄積が不可欠であり、理論と実験を補完する手段として数値シミュレーション技術の確立が期待されています。本研究では、実験と数値シミュレーションの両方から、宇宙で液体を操るための技術や知見を獲得しました。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
宇宙輸送システムは、地上からの打上ロケットの再使用化だけでなく、宇宙空間の多地点を往来する軌道間輸送機の実現、推進薬再補給ステーションなどの軌道上インフラ構築へ向かって発展します。そのような場面で、しっかり働く機械を設計するためにも、流体工学や熱工学を含む学問体系を、低重力・極低温・超高圧などの極限的な条件にも拡張するように発展させることが重要です。本研究成果は、実験で得られた知見を、数値流体シミュレーション手法の改良に反映し、より広範な応用が可能な形で関連する研究者や技術者に提供する点で貢献できると考えています。
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