| 研究課題/領域番号 |
18K13926
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 九州工業大学 |
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研究代表者 |
小澤 晃平 九州工業大学, 大学院工学研究院, 准教授 (90801879)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | ハイブリッドロケット / パラフィンワックス燃料 / 燃焼可視化 / 加速度環境 / 高速走行実験 / 液化燃料 / 境界層燃焼 / 低融点液化燃料 / 瞬時燃料後退速度計測 / 環状流 / 燃焼振動 / ハイブリッドロケット推進 / 拡散燃焼 / 混相流 |
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| 研究成果の概要 |
パラフィンワックス燃料は、ハイブリッドロケット推進において推力密度の増加に寄与する。その後退速度特性の加速度依存性を調べるため、窓付き矩形燃焼器を用いて燃焼中の液化燃料流動の可視化や後退速度の計測を行った。研究の初期には、燃焼器の設置方向を変え、特性に違いが出るか調べた。結果、燃焼器流路方向に加速度をかけ、高い燃焼圧では燃料後退速度が増加することがわかった。また、大気圧燃焼の場合では、背景散乱光で輝炎を打ち消し、液化燃料の転波を可視化することができた。研究の後期には、室蘭工業大学のロケットスレッドが作る加速環境で同様の可視化計測を行うシステムを開発し、走行状態での計測に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で提起した燃料後退速度の加速度依存性を今後さらに詳細に調べることで、ハイブリッドロケット燃焼中の固体燃料の消費計画を詳細に決定することができる。これはロケットの未燃推進剤の質量を削減し、増速性能を理想値に近づけることに繋がる。加えて、本研究で実証した計測手法や実験装置は、さらに高い加速度でのロケットスレッド走行実験に応用することができる。また、可視化燃料後退計測技術については、パラフィンワックス以外のハイブリッドロケット技術の実証に既に応用されている。
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