• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

超臨界燃焼流れにおけるメゾスケール熱物性モデル・燃焼反応モデルの開発

研究課題

研究課題/領域番号 19360092
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 流体工学
研究機関九州工業大学

研究代表者

坪井 伸幸  九州工業大学, 工学研究院, 准教授 (40342620)

研究分担者 越 光男  東京大学, 工学系研究科, 特任教授 (20133085)
林 光一  青山学院大学, 理工学部, 教授 (60156437)
清水 太郎  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 情報・計算工学センター, 研究員 (00446600)
清水 和弥  東京大学, 工学系研究科, 特任助教 (80373447)
津田 伸一  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 情報・計算工学センター, 研究員 (00466244)
山田 英助  青山学院大学, 理工学部, 助教 (60453487)
徳増 崇  東北大学, 流体科学研究所, 准教授 (10312662)
松本 洋一郎  東京大学, 工学系研究科, 教授 (60111473)
連携研究者 松本 洋一郎  東京大学, 工学系研究科, 教授 (60111473)
高木 周  独立行政法人理化学研究所, 臓器全身スケール研究開発チーム, チームリーダー (30272371)
山西 伸宏  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 情報・計算工学センター, 研究員 (70450715)
研究期間 (年度) 2007 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
19,630千円 (直接経費: 15,100千円、間接経費: 4,530千円)
2009年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2008年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2007年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
キーワード反応流 / 超臨界流体 / マルチスケール / 燃焼 / 熱物性
研究概要

高圧条件下での酸水素の超臨界燃焼流体に対する熱力学的・流体力学的特性,燃焼過程を明らかにするために,マルチスケール手法に基づき(1)物性データおよび状態方程式の構築(2)燃焼反応モデルの構築(3)圧縮性粘性流解析コードの低速流れへの改良の3つを実施した.そして,(1)については古典分子動力学法により水素の気液共存線をNISTデータと比較し,分子の回転量子効果が小さい条件では一致することが示された.また,(2)については燃焼反応モデルの改良により,着火遅れ時間や層流火炎速度などに関する高圧の実験データと計算結果の一致が示された.さらに,(3)については圧縮性粘性流解析コードに前処理法を導入し,従来の圧縮性コードでは難しかった円柱や翼型周りの低速流れの解析が可能になった.

報告書

(4件)
  • 2009 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (47件)

すべて 2010 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (45件)

  • [雑誌論文] The Determination of the Third Body Efficiencies for the H+O2+M=HO2+M reaction (M=Ar, H2O)2009

    • 著者名/発表者名
      Morii, Y., Tsuboi, N., Koshi, M., Ogawa, H., Hayashi, A.K., Shimizu, T.
    • 雑誌名

      Science and Technology of Energetic Materials Vol.70,No.5

      ページ: 117-121

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Determination of the Third Body Efficiencies for the H+O2+M=HO2+M reaction(M=Ar, H2O)2009

    • 著者名/発表者名
      Morii, Y., Tsuboi, N., Koshi, M., Ogawa, H., Hayashi, A.K., Shimizu, T
    • 雑誌名

      Science and Technology of Energetic Materials Vol 20, No.5

      ページ: 117-121

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Reliability of Classical Molecular Dynamics Methodto Thermodynamic Properties of2010

    • 著者名/発表者名
      H. Nagashima, T. Tokumasu, S. Tsuda, N. Tsuboi, A.K. Hayashi
    • 学会等名
      AIAA-2010-991, 48th AIAA Aerospace Sciences Meeting
    • 発表場所
      Orlando, USA
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Estimation of thermodynamic properties of hydrogen oxygen mixtures based on intra-molecular interactions for rocket engine combustion flow analysis2010

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo Koshi, Kazuya Shimizu, Shinichi Tsuda
    • 学会等名
      AJCPP2010-153, Asian Joint Conference on Propulsion and Power 2010
    • 発表場所
      Miyazaki
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Development of efficient and stable time integration method for detailed chemical kinetics by using Rate-Controlled Constrained Equilibrium (RCCE) concept, AJCPP2010-1512010

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo Koshi, Kazuya Shimizu
    • 学会等名
      Asian Joint Conference on Propulsion and Power 2010
    • 発表場所
      Miyazaki
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Construction of a reliable reduced CH4/O2 chemical reaction model under high pressure states, AJCPP2010-0842010

    • 著者名/発表者名
      Youhi Morii, Nobuyuki Tsuboi, Mitsuo Koshi, Hiroyuki Ogawa, A. Koichi Hayashi, Taro Shimizu
    • 学会等名
      Asian Joint Conference on Propulsion and Power 2010
    • 発表場所
      Miyazaki
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Numerical Simulation on Unsteady Compressible Low-Speed Flow Using Preconditioning Method: Comparison between AUSMDV and AUSM+-up2010

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Tsuboi, Katsuyoshi Fukiba, Toru Shimada
    • 学会等名
      AJCPP2010-088, Asian Joint Conference on Propulsion and Power 2010
    • 発表場所
      Miyazaki
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Reliability of Classical Molecular Dynamics Method to Thermodynamic Properties of Hydrogen2010

    • 著者名/発表者名
      H.Nagashima, T.Tokumasu, S.Tsuda, N.Tsuboi, A.K.Hayashi
    • 学会等名
      48th AIAA Aerospace Sciences Meeting
    • 発表場所
      Orlando, Florida
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Construction of a reliable reduced CH4/O2 chemical reaction model under high pressure states2010

    • 著者名/発表者名
      Youhi Morii, Nobuyuki Tsuboi, Mitsuo Koshi, Hiroyuki Ogawa, A.Koichi Hayashi, Taro Shimizu
    • 学会等名
      Asian Joint Conference on Propulsion and Power 2010
    • 発表場所
      Miyazaki, Japan
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Numerical Simulation on Unsteady Compressible Low-Speed Flow Using Precond itioning Method : Comparison between AUSMDV and AUSM+-up2010

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Tsuboi, Katsuyoshi Fukiba, Torn Shimada
    • 学会等名
      Asian Joint Conference on Propulsion and Power 2010
    • 発表場所
      Miyazaki, Japan
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Estimation of thermodynamic properties of hydrogen oxygen mixtures based on intra-molecular interactions for rocket engine combustion flow analysis2010

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo Koshi, Kazuya Shimizu, Shinichi Tsuda
    • 学会等名
      Asian Joint Conference on Propulsion and Power 2010
    • 発表場所
      Miyazaki, Japan
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Development of efficient and stable time integration method for detailed chemical kinetics by using Rate-Controlled Constrained Equilibrium(RCCE)concept2010

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo Koshi, Kazuya Shimizu
    • 学会等名
      Asian Joint Conference on Propulsion and Power 2010
    • 発表場所
      Miyazaki, Japan
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 非経験的ポテンシャルによる低温水素の熱物性評価2010

    • 著者名/発表者名
      永島浩樹, 徳増崇, 津田伸一, 坪井伸幸, 越光男, 林光一
    • 学会等名
      日本航空宇宙学会北部支部2010年講演会ならびに第11回再使用型宇宙輸送系シンポジウム
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 高圧条件下におけるCH4/O2の化学反応モデルの研究 : CH3O2を含む反応経路について2010

    • 著者名/発表者名
      坪井伸幸, 森井雄飛, 越光男, 林光一, 清水太郎, 小川博之
    • 学会等名
      日本航空宇宙学会北部支部2010年講演会ならびに第11回再使用型宇宙輸送系シンポジウム
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] A Noble Kinetic Model of H2/O2 System Applicable to Liquid Rocket Engine Combustion2009

    • 著者名/発表者名
      K. Shimizu, H. Hibi, M. Koshi, Y. Morii, N. Tsuboi
    • 学会等名
      45th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference
    • 発表場所
      Denver, USA
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] A Modeling of Thermal Properties of Hydrogen/Oxygen System Using Molecular Simulations, AIAA 2009-16012009

    • 著者名/発表者名
      S. Tsuda, N. Yamanishi, T. Tokumasu, N. Tsuboi, Y. Matsumoto
    • 学会等名
      47th AIAA Aerospace Sciences Meeting
    • 発表場所
      Orlando, USA
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Reduced Chemical Reaction Modelof Methane/Oxygen Mixture2009

    • 著者名/発表者名
      Youhi Morii, Nobuyuki Tsuboi, Mitsuo Koshi, Hiroyuki Ogawa, A.Koichi Hayashi, Taro Shimizu
    • 学会等名
      22nd International Colloquium on the Dynamics of Explosions and Reactive Systems
    • 発表場所
      Minsk, Beralus
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] A Molecular Study on the Thermodynamic and Transport Properties of Liquid Hydrogen2009

    • 著者名/発表者名
      N.Nagashima, T.Tokumasu, S.Tsuda, N.Tsuboi, A.K.Hayashi
    • 学会等名
      Proc.of the Ninth International Symposium on Advanced Fluid Information and Transdiciplinary Fluid Integration
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Numerical Simulation on Unsteady Compressible Low-Speed Flow Using Precond itioning Method : Re Effects on Drag for 2D Cylinder2009

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Tsuboi, Tatsuyoshi Fukiba, Torn Shimada
    • 学会等名
      Sixth International Conference on Flow Dynamics
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 前処理法による非定常圧縮性低速流れの数値解析 : 2次元円柱の抵抗に関するRe数の影響2009

    • 著者名/発表者名
      坪井伸幸, 吹場活佳, 嶋田徹
    • 学会等名
      第53回宇宙科学技術連合講演会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 酸水素系の流体物性の非経験的計算2009

    • 著者名/発表者名
      津田伸一, 越光男, 坪井伸幸, 山西伸宏
    • 学会等名
      日本機械学会2009年度年次大会
    • 発表場所
      岩手
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 低温水素の熱物性と分子間ポテンシャルの相関に関する研究2009

    • 著者名/発表者名
      永島浩樹, 徳増崇, 津田伸一, 坪井伸幸, 林光一
    • 学会等名
      日本機械学会2009年度年次大会
    • 発表場所
      岩手
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] A Modeling of Thermal Properties of Hydrogen/Oxygen System Using Molecular Simulations2009

    • 著者名/発表者名
      S. Tsuda, N. Yamanishi, T. Tokumasu, N. Tsuboi, Y. Matsumoto
    • 学会等名
      47th AIAA Aerospace Sciences Meeting
    • 発表場所
      Orlando, Florida
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Effects of Chemical Reaction Model on H2/O2 Detonation at High Pressures2009

    • 著者名/発表者名
      S. Adachi, A. K. Hayashi, Y. Morii, N. Tsuboi, E. Yamada
    • 学会等名
      47th AIAA Aerospace Sciences Meeting
    • 発表場所
      Orlando, Florida
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 超臨界燃焼流れにおける数値解析 : 低速高レイノズル数に対する数値とその課題2009

    • 著者名/発表者名
      坪井伸幸, 吹場活佳
    • 学会等名
      平成20年度航空宇宙空力班シンポジウム
    • 発表場所
      佐賀・嬉野
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 前処理法による非定常圧縮性低速流れの数値解析 : ハイブリットロケット燃焼器流れの解析に向けて2009

    • 著者名/発表者名
      坪井伸幸, 吹場活佳, 嶋田徹
    • 学会等名
      第49回航空原動機・宇宙推進講演会
    • 発表場所
      長崎
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ロケットエンジン燃焼室の入口近傍の熱輸送物性予測2009

    • 著者名/発表者名
      津田伸一, 越光男, 坪井伸幸, 山西伸宏
    • 学会等名
      第49回航空原動機・宇宙推進講演会
    • 発表場所
      長崎
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 高圧条件下の水素/酸素及びメタン/酸素燃焼反応モデルの研究2009

    • 著者名/発表者名
      坪井伸幸, 森井雄飛, 越光男, 林光一, 清水太郎, 小川博之
    • 学会等名
      第49回航空原動機・宇宙推進講演会
    • 発表場所
      長崎
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 古典分子動力学法による水素の熱力学的性質の再現性の検討2009

    • 著者名/発表者名
      永島浩樹, 徳増崇, 津田伸一, 坪井伸幸, 林光一
    • 学会等名
      日本航空宇宙学会2009年北部支部講演会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 高圧条件下におけるCH4/O2の化学反応モデルの研究2009

    • 著者名/発表者名
      坪井伸幸, 森井雄飛, 越光男, 林光一, 清水太郎, 小川博之
    • 学会等名
      日本航空宇宙学会2009年北部支部講演会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 高圧水素/酸素燃焼反応機構の基礎検討2009

    • 著者名/発表者名
      清水和弥, 森井雄飛, 坪井伸幸, 林光一, 越光男
    • 学会等名
      日本航空宇宙学会2009年北部支部講演会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 高圧条件下で適用可能な酸水素反応モデルの構築:第三体反応影響について2009

    • 著者名/発表者名
      森井雄飛, 坪井伸幸, 越光男, 小川博之, 林光一, 清水太郎
    • 学会等名
      平成20年度衝撃波シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Study on Development of Unified Simulation Method for Atomization and Combustion in a Coaxial Injector Flow2008

    • 著者名/発表者名
      K. Shimizu, T. Shimizu, N. Tsuboi
    • 学会等名
      46th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit
    • 発表場所
      Reno, USA
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] A. detailed chemical reaction model of H2/O2 combustion in a supercritical state2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Morii, N. Tsuboi, M. Koshi, H. Ogawa, A. K. Hayashi, T. Shimizu
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on Energetic Materials and their Applications (ISEM2008)
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 高圧条件下の水素/酸素及びメタン/酸素燃焼に関する詳細化学反応モデルの研究2008

    • 著者名/発表者名
      坪井伸幸, 森井雄飛, 越光男, 林光一, 清水太郎, 小川博之
    • 学会等名
      第40回流体力学講演会
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 高圧条件下におけるCH4/O2の化学反応モデルに関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      森井雄飛, 坪井伸幸, 越光男, 小川博之, 林光一, 清水太郎
    • 学会等名
      第46回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      京都テルサ
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 高圧下の酸水素デトネーションにおける化学反応モデルの影響2008

    • 著者名/発表者名
      阿達聡, 林光一, 坪井伸幸, 山田英助, 森井雄飛
    • 学会等名
      火薬学会2008年度春季研究発表会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Study on Development of Unified Simulation Method for Atomizatlon and Comb ustion in Coaxial Injector Flow2008

    • 著者名/発表者名
      K.Shimizu, T.Shimizu, N.Tsuboi
    • 学会等名
      46th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit
    • 発表場所
      Reno, USA
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 超臨界燃焼流れにおけるメゾスケール熱物性モデル・燃焼反応モデルの開発にむけて2008

    • 著者名/発表者名
      坪井 伸幸, 山西 伸宏, 津田 伸一, 森井 雄飛, 清水 和弥, 松本 洋一郎, 越 光男, 林 光一, 清水 太郎, 高木 周, 山田 英助
    • 学会等名
      平成19年度科研費空力班シンポジウム
    • 発表場所
      伊豆長岡千歳荘
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 超臨界燃焼流れにおけるメゾスケールモデルの開発:熱物性モデルについて2008

    • 著者名/発表者名
      坪井 伸幸, 山西 伸宏, 津田 伸一, 松本 洋一郎, 越 光男, 高木 周
    • 学会等名
      平成19年度輸送シンポジウム
    • 発表場所
      宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究本部
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 超臨界燃焼流れにおけるメゾスケールモデルの開発:燃焼反応モデルについて2008

    • 著者名/発表者名
      森井 雄飛, 坪井 伸幸, 越 光男, 小川 博之, 林 光一, 清水 太郎
    • 学会等名
      平成19年度宇宙輸送シンポジウム
    • 発表場所
      宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究本部
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 高圧下の酸水素デトネーション伝播機構に関する数値解析2008

    • 著者名/発表者名
      阿達 聡, 林 光一, 坪井 伸幸, 山田 英助
    • 学会等名
      平成19年度衝撃波シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 高圧条件下の酸水素燃焼に対する詳細化学反応モデルの研究2008

    • 著者名/発表者名
      森井 雄飛, 坪井 伸幸, 越 光男, 小川 博之, 林 光一, 清水 太郎
    • 学会等名
      平成19年度衝撃波シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Effects of Detailed Chemical Reaction Model on Detonation Simulations2007

    • 著者名/発表者名
      N.Tsuboi, M.Asahara, A.K.Haya shi, M.Koshi
    • 学会等名
      26th International Symposium on Shock Waves
    • 発表場所
      Goettingen, Gemany
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 水素/空気デトネーションの数値解析における化学反応モデルの影響2007

    • 著者名/発表者名
      坪井 伸幸, 林 光一, 越 光男
    • 学会等名
      第39回流体力学講演会
    • 発表場所
      宇宙航空研究開発機構宇宙航空技術研究センター
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 超臨界燃焼流れにおけるメゾスケール熱物性モデル・燃焼反応の開発にむけて2007

    • 著者名/発表者名
      坪井 伸幸, 山西 伸宏, 津田 伸一, 清水 和弥, 松本 洋一郎, 越 光男, 林 光一, 清水 太郎, 高木 周, 山田 英助, 森井 雄飛
    • 学会等名
      第85期日本機械学会流体学工部門講演会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 高圧条件下の酸水素予混合気のデトネーションの数値計算について2007

    • 著者名/発表者名
      坪井 伸幸, 林 光一
    • 学会等名
      第45回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

URL: 

公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi