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軌道上輸送技術高度化に向けたマイクロジェット噴射による微粒化促進手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25820407
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 航空宇宙工学
研究機関東京大学

研究代表者

井上 智博  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 特任准教授 (70466788)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2013年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード宇宙化学推進 / 推進薬噴射 / 液体微粒化 / マイクロジェット / 実験 / 数値解析 / 宇宙機エンジン / 推進薬 / 噴射 / 微粒化 / 人工衛星 / 微粒化促進 / 可視化 / マルチスケール / オイラー・ラグランジュ連成解析
研究成果の概要

人工衛星の長寿命化や軌道間輸送技術の構築にあたって,広範な作動条件下における宇宙機エンジンの高効率運転を実現する必要がある。そこで,人工衛星用エンジンに多用される,二液を衝突させて微粒化を行う方式の推進薬噴射装置を対象に,液体に対して約1%質量流量程度の微量の気体噴射を付加する新たな微粒化促進方式を提案し,その効果を実験によって実証するとともに,開発した数値解析手法を適用することで,微粒化促進機構を解明した。さらに,最適な微量気体噴射条件を明らかにした。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] NUMERICAL AND EXPERIMENTAL INVESTIGATION ON SPRAY FLUX DISTRIBUTION PRODUCED BY LIQUID SHEET ATOMIZATION2015

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Inoue, Atsushi Shimizu, Toshinori Watanabe, Takehiro Himeno, Seiji Uzawa
    • 雑誌名

      Proceedings of ASME Turbo Expo 2015

      巻: 1 ページ: 1-10

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Origin of Droplets in Sparkling Fireworks2013

    • 著者名/発表者名
      Chihiro INOUE,Mitsuo KOSHI,Hiroshi TERASHIMA,Takehiro HIMENO and Toshinori WATANABE
    • 雑誌名

      Science and Technology of Energetic Materials

      巻: 74 ページ: 106-111

    • NAID

      10031186218

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 衝突微粒化における液膜と液糸の形成過程(液体噴流に重畳された擾乱の影響)2013

    • 著者名/発表者名
      井上智博,渡辺紀徳,姫野武洋,鵜沢聖治,山中翔太
    • 雑誌名

      微粒化

      巻: 22 ページ: 82-89

    • NAID

      10031186124

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 微量の気体噴射を付加した衝突微粒化現象2013

    • 著者名/発表者名
      井上 智博, 渡辺 紀徳, 姫野 武洋, 鵜沢 聖治, 山中 翔太
    • 雑誌名

      微粒化

      巻: 22 ページ: 49-55

    • NAID

      10031203639

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 推進薬熱流動のモデリング2015

    • 著者名/発表者名
      井上 智博,姫野 武洋,根岸 秀世, 梅村 悠,渡辺 紀徳,酒井 信介
    • 学会等名
      第55回航空原動機・宇宙推進講演会
    • 発表場所
      富山国際会議場, 富山
    • 年月日
      2015-03-09 – 2015-03-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 衝突微粒化による噴霧特性の Eulerian-Lagrangian解析2014

    • 著者名/発表者名
      井上 智博,渡辺 紀徳,姫野 武洋
    • 学会等名
      第28回数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      タワーホール船堀, 東京
    • 年月日
      2014-12-09 – 2014-12-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Multi-scale Simulation and Validation for Predicting Liquid Sheet Atomization2014

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Inoue, Atsushi Shimizu, Toshinori Watanabe, Takehiro Himeno, Seiji Uzawa
    • 学会等名
      ASIAN CONGRESS ON GAS TURBINES 2014
    • 発表場所
      Seoul National University,Seoul (Korea)
    • 年月日
      2014-08-18 – 2014-08-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Flow Characteristics of Impinging Atomization Enhanced by Microjet Injection2014

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Inoue, Toshinori Watanabe, Takehiro Himeno and Seiji Uzawa
    • 学会等名
      Space Propulsion 2014
    • 発表場所
      Maritim Hotel, Cologne (Germany)
    • 年月日
      2014-05-19 – 2014-05-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 線香花火の熱的挙動‐美の裏側の物理‐2013

    • 著者名/発表者名
      井上智博
    • 学会等名
      第2回明るい未来の光熱エネルギー
    • 発表場所
      理研和光キャンパス,埼玉県(和光市広沢2-1)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Impinging Atomization Enhanced by Microjet Injection - effect, mechanism and optimization -2013

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Inoue, Toshinori Watanabe, Takehiro Himeno and Seiji Uzawa
    • 学会等名
      49th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit
    • 発表場所
      San Jose Convention Center, San Jose, California, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Atomization in Sparkling Fireworks2013

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Inoue, Mitsuo KOSHI,Hiroshi TERASHIMA,Takehiro HIMENO and Toshinori WATANABE
    • 学会等名
      66th APS DFD
    • 発表場所
      David L. Lawrence Convention Center, Pennsylvania, Pennsylvania, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 推進薬熱流動モデリングの研究2013

    • 著者名/発表者名
      井上智博,姫野武洋,谷直樹,梅村悠
    • 学会等名
      ロケット・宇宙機モデリングラボラトリーシンポジウム‐シミュレーション技術の新展開‐
    • 発表場所
      東京大学武田先端知ビル,東京都(文京区弥生東京大学2-11)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 界面捕獲法と粒子追跡法を融合した液膜微粒化の数値解析2013

    • 著者名/発表者名
      井上智博,渡辺紀徳,姫野武洋,鵜沢聖治
    • 学会等名
      第41回ガスタービン定期講演会
    • 発表場所
      沖縄産業支援センター,沖縄県(那覇市字小禄1831-1)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 二液スラスター噴射器における衝突微粒化のマルチスケール数値解析2013

    • 著者名/発表者名
      井上智博,渡辺紀徳,姫野武洋,鵜沢聖治
    • 学会等名
      日本航空宇宙学会西部支部講演会
    • 発表場所
      山口大学吉田キャンパス,山口県(山口市吉田1677-1)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 液膜微粒化のマルチスケール数値解析2013

    • 著者名/発表者名
      井上智博,渡辺紀徳,姫野武洋
    • 学会等名
      第27回数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学 東山キャンパス 豊田講堂・シンポジオン,愛知県(名古屋市千種区不老町)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 線香花火における微粒化現象の可視化2013

    • 著者名/発表者名
      井上智博,渡辺紀徳,姫野武洋,越光男,寺島洋史
    • 学会等名
      第22回微粒化シンポジウム
    • 発表場所
      長崎大学 坂本地区キャンパス1 良順会館,長崎県(長崎市坂本1丁目12-4)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 東京大学ロケット宇宙機モデリングラボラトリー

    • URL

      http://www.rocketlab.t.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] ロケット・宇宙機モデリングラボラトリー

    • URL

      http://www.rocketlab.t.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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