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数値流体解析手法を用いたスラスタ性能向上に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 19569007
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 航空宇宙工学
研究機関独立行政法人宇宙航空研究開発機構

研究代表者

上杉 邦憲  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部, 名誉教授 (40013693)

研究分担者 小川 博之  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部, 准教授 (60311172)
澤井 秀次郎  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部, 准教授 (30270440)
山西 伸宏  宇宙航空研究開発機構, 情報計算工学センター, 主任研究員 (70450715)
連携研究者 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, 主任研究員 (70450715)
大南 香織  東京大学, インテリジェントモデリングラボラトリー, 研究員 (40508199)
研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
3,840千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 540千円)
2008年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2007年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワード航空宇宙流体 / 推進系 / スラスタ / 数値解析 / CFD / RCS
研究概要

二液式スラスタ内部の燃焼状態を化学反応を伴う3次元数値流体計算により高精度に推定して、解析結果が実際の燃焼試験結果と良く一致することを示し、その結果を用いて改良型噴射孔(インジェクタ)の設計計算を行った。次いで数値解析の演算時間を短縮する手法の開発を試み、上記インジェクタを用いたスラスタの燃焼試験結果と解析結果を比較することで、本手法によるスラスタ設計効率化を達成できる見通しを得た。

報告書

(3件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (14件)

  • [雑誌論文] ヒドラジンーNTO燃焼モデルとフィルム・クーリング型二液式スラスタ数値モデルへの応用に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      大南香織
    • 雑誌名

      総研大博士論文

      ページ: 1-164

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ヒドラジン(N_2H_4)とNTO (N_2O_4)の燃焼に関する化学反応2007

    • 著者名/発表者名
      小川博之、大南香織
    • 雑誌名

      日本航空宇宙学会論文集 第6巻

      ページ: 55-60

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ヒドラジン(N_2H_4)とNTO (N_2O_4)の燃焼モデルに関する検討2007

    • 著者名/発表者名
      小川博之、大南香織
    • 雑誌名

      ISASリサーチノート ISAS-RN-825

      ページ: 1-22

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] ヒドラジン(N2H4)とNTO(N204)の燃焼に関する化学反応2007

    • 著者名/発表者名
      小川 博之、大南 香織
    • 雑誌名

      日本航空宇宙学会論文集 宇宙技術 技術ノート 6

      ページ: 55-60

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ヒドラジン(N2H4)とNTO(N2O4)の燃焼モデルに関する検討2007

    • 著者名/発表者名
      小川 博之、大南 香織
    • 雑誌名

      ISASリサーチノート ISAS-RN-825

      ページ: 1-22

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Numerical Bipropellant Thruster Simulation with Hydraszine and NTO Reduced Kinetic Reaction Model2009

    • 著者名/発表者名
      大南香織、上杉邦憲、小川博之
    • 学会等名
      47^<th> AIAA Aerospace Science Meeting
    • 発表場所
      Orlando, Florida, USA
    • 年月日
      2009-01-05
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Numerical Bipropellant Thruster Simulation with Hydrazine And NTO Reduced Kinetic Reaction Model2009

    • 著者名/発表者名
      大南香織, 上杉邦憲(代表), 小川博之
    • 学会等名
      47^<th> AIAA Aerospace Science Meeting AIAA2009-452
    • 発表場所
      Orlando, Florida, USA
    • 年月日
      2009-01-05
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] スラスタ燃焼室内の燃焼流と反応モデル2008

    • 著者名/発表者名
      大南香織
    • 学会等名
      第22回流体工学シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2008-12-06
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] スラスタ燃焼室内の燃焼流と反応モデル2008

    • 著者名/発表者名
      大南香織
    • 学会等名
      第22回流体工学シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学・東京都文京区
    • 年月日
      2008-12-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 詳細な年少モデルを適用したフィルム・クーリング式二液式スラスタ数値シミュレーション2008

    • 著者名/発表者名
      大南香織、小川博之、上杉邦憲
    • 学会等名
      第52回宇宙科学技術連合講演会
    • 発表場所
      淡路島夢舞台国際会議場
    • 年月日
      2008-11-05
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 詳細な燃焼モデルを適用したフィルムクーリング式二液式スラスタ数値シミュレーション2008

    • 著者名/発表者名
      大南香織, 小川博之(代表), 上杉邦憲
    • 学会等名
      第52回宇宙科学技術連合講演会
    • 発表場所
      淡路島夢舞台国際会議場・兵庫県
    • 年月日
      2008-11-05
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ヒドラジン/四酸化二窒素の反応機構の構築2008

    • 著者名/発表者名
      大南香織、小川博之
    • 学会等名
      火薬学会2008年度春季研究発表会
    • 発表場所
      東京都江戸川区タワーホール船堀
    • 年月日
      2008-04-24
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] ヒドラジン/四酸化二窒素の反応機構の構築2008

    • 著者名/発表者名
      大南香織, 小川博之(代表)
    • 学会等名
      火薬学会2008年度春季研究発表会
    • 発表場所
      タワーホール船堀・東京都江戸川区
    • 年月日
      2008-04-24
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Combustion Fluid Model in Film-Cooled Bipropellant Thruster2008

    • 著者名/発表者名
      小川博之、大南香織
    • 学会等名
      43^<rd> AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference
    • 発表場所
      Cincinnati, USA
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Heat Transfer with Combustion Flow of Hydrazine and NTO in Film-Cooled Bipropellant Thruster2007

    • 著者名/発表者名
      小川博之、大南香織
    • 学会等名
      37^<th> International Conference on Environmental Systems
    • 発表場所
      Chicago, Illinois, USA
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] フィルム冷却型スラスタにおけるヒドラジン/NTO燃焼流解析及び壁面冷却効果の検証2007

    • 著者名/発表者名
      小川博之、大南香織
    • 学会等名
      第39回流体力学講演会/航空宇宙シミュレーション技術シンポジウム
    • 発表場所
      東京都調布市JAXA
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Heat Transfer with Combustion Flow of Hydrazine and NTO in Film-Cooled Bipropellant Thruster2007

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Ogawa, Kaori Ohminami
    • 学会等名
      37th International Conference on Environmental Systems
    • 発表場所
      Chicago, USA
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Combustion Fluid Model in Film-Cooled Bipropellant Thruster2007

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Ogawa, Kaori Ohminami
    • 学会等名
      43rd AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference
    • 発表場所
      Cincinnati, USA
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] フィルム冷却型二液式スラスタにおけるヒドラジン/NTO燃焼流解析及び壁面冷却効果の検証2007

    • 著者名/発表者名
      小川 博之、大南 香織
    • 学会等名
      第39回流体力学講演会/航空宇宙シミュレーション技術シンポジウム
    • 発表場所
      東京都調布市
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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