| 研究課題/領域番号 |
18H01626
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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 | 大阪府立大学 |
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研究代表者 |
新井 隆景 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10175945)
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| 研究分担者 |
坂上 昇史 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70244655)
比江島 俊彦 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (60316007)
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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 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2020年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2019年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2018年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
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| キーワード | 超音速混合 / スクラムジェットエンジン / 再使用型宇宙往還機 / 超音速縦渦 / スクラムジェット / PIV / LIF / 濃度場・速度場同時計測 |
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| 研究成果の概要 |
LIF（レーザ励起蛍光法）とPIV（粒子追従速度計測法）を組み合わせ，スクラムジェットエンジン開発に必須の超音速混合技術の確立と超音速乱流混合過程の解明を行った．申請者らは，ヨウ素のLIF画像をPIVの粒子画像と見なすことで，濃度場と速度場の同時計測を可能とする手法を提案した．この手法を用いて，擬似燃料ガスの流動と主流ならびに混合促進に用いる超音速縦渦の流動との関係を明らかにした．さらに，混合促進を諮るために，後退角を付与した超音速縦渦発生装置を考案し，その有効性を明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
スクラムジェットエンジンは極超音速飛行を可能とする空気吸い込み式エンジンで，このエンジンが開発されれば，完全再使用型で有翼のスペースプレーンが可能となる．そのためには，超音速燃焼を実現する必要があり，超音速流中での燃料の混合促進が最重要課題である．本研究は，燃料濃度場と超音速速度場の同時計測を行うことで，燃料混合場の理解と混合促進法を提案することを目的したものである．燃料濃度場と速度場の同時計測は，LIF法とPIV法を組み合わせる新たな手法を提案し，実現した．その手法を用いて，後退角を持った超音速縦渦発生装置の提案を行い，超音速混合に適していることを示した．
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