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飛行体開始型デトネーション燃焼器:大容量・高圧燃焼ガスの瞬時生成機構の実証

研究課題

研究課題/領域番号 26870096
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 熱工学
航空宇宙工学
研究機関埼玉大学

研究代表者

前田 慎市  埼玉大学, 研究機構研究企画推進室, 助教 (60709319)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードデトネーション / 衝撃波誘起燃焼 / 高速ガス銃 / 水素燃焼 / 飛行体 / ガス銃 / 飛行体、飛翔体
研究成果の概要

燃焼器内へ高速飛行体を突入させて強い衝撃波を生成し,燃焼反応を誘起する,またはデトネーションを開始する手法を実験的に検証した.デトネーション燃焼を駆動源とする高速飛行体射出機構を構築し,一段式ガス銃で1400 m/s,二段式ガス銃で2500 m/sの飛行体射出速度を得た.得られた高速飛行体を可燃性混合気中へ突入させ,燃焼波およびデトネーション波の発生を確認した.複数の燃焼モードが観測され,その発生条件を整理する2つの無次元パラメータを提案した.また燃料濃度の勾配がある場合には,飛行体近傍の燃料濃度がデトネーションの開始に重要であり,濃度勾配下においてもデトネーションを維持できることを示した.

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 謝辞記載あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Time-resolved schlieren observations of shock-induced combustion around a high-speed spherical projectile2017

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Maeda, Shoichiro Kanno, Isshu Yoshiki, Tetsuro Obara
    • 雑誌名

      Science and Technology of Energetic Materials

      巻: 印刷中

    • NAID

      40021226036

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] フレームジェット対向噴射による管内へのデトネーション起爆2017

    • 著者名/発表者名
      前田 慎市, 青島 亮太, 黒澤 哲朗, 小原 哲郎
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 83 号: 846 ページ: 16-00269-16-00269

    • DOI

      10.1299/transjsme.16-00269

    • NAID

      130005402100

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Experimental study on acceleration of projectile by a gaseous detonation-driven gas gun using a light gas2016

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Maeda, Shoichiro Kanno, Isshu Yoshiki, Tetsuro Obara
    • 雑誌名

      Science and Technology of Energetic Materials

      巻: 77 ページ: 79-85

    • NAID

      40020915806

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visualization of deflagration-to-detonation transitions in a channel with repeated obstacles by using a hydrogen-oxygen mixture2016

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Maeda, Shohei Minami, Daisuke Okamoto, Tetsuro Obara
    • 雑誌名

      Shock Waves

      巻: 26 号: 5 ページ: 573-586

    • DOI

      10.1007/s00193-016-0660-1

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 連続した障害物を有する流路におけるデトネーション遷移過程(障害物の高さおよび間隔がDDT過程に及ぼす影響)2016

    • 著者名/発表者名
      前田 慎市, 南 翔平, 岡本 大佑, 小原 哲郎
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 82 号: 834 ページ: 15-00468-15-00468

    • DOI

      10.1299/transjsme.15-00468

    • NAID

      130005129135

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 非一様な水素-空気予混合気体におけるデトネーション波の開始2016

    • 著者名/発表者名
      前田 慎市, 寺岡 拓海, 及川 陽介, 小原 哲郎, 蔭山 健介
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 82 号: 834 ページ: 15-00503-15-00503

    • DOI

      10.1299/transjsme.15-00503

    • NAID

      130005129128

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 流路直交型副室を用いたフレームジェットの火炎加速およびデトネーション遷移距離に及ぼす影響2015

    • 著者名/発表者名
      前田 慎市, 青島 亮太, 黒澤 哲朗, 市川 昌紀, 小原 哲郎
    • 雑誌名

      日本燃焼学会誌

      巻: 57 ページ: 222-231

    • NAID

      130006320853

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 気体デトネーション駆動型ガス銃を用いた飛行体加速実験2015

    • 著者名/発表者名
      前田 慎市, 菅野 祥一郎, 古藤 亮平, 小原 哲郎
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 81 号: 822 ページ: 14-00332-14-00332

    • DOI

      10.1299/transjsme.14-00332

    • NAID

      130005005046

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Scale Effect of Spherical Projectiles for Stabilization of Oblique Detonation Waves2015

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Maeda, Satoshi Sumiya, Jiro Kasahara and Akiko Matsuo
    • 雑誌名

      Shock Waves

      巻: 25 号: 2 ページ: 141-150

    • DOI

      10.1007/s00193-015-0549-4

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 火星大気を用いた金属燃料のデトネーション特性2017

    • 著者名/発表者名
      加藤 明里, 前田 慎市, 小原 哲郎, 水書 稔治
    • 学会等名
      平成28年度衝撃波シンポジウム
    • 発表場所
      ヴェルクよこすか(神奈川県横須賀市)
    • 年月日
      2017-03-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 衝撃波と火炎の干渉によるデトネーション遷移過程2017

    • 著者名/発表者名
      倉持 悠希, 小野 涼, 前田 慎市, 小原 哲郎
    • 学会等名
      平成28年度衝撃波シンポジウム
    • 発表場所
      ヴェルクよこすか(神奈川県横須賀市)
    • 年月日
      2017-03-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 副室からのフレームジェットによるデトネーション開始過程2016

    • 著者名/発表者名
      吉田 将敬, 緒方 隆次, 前田 慎市, 小原 哲郎
    • 学会等名
      第54回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 反応性の高い予混合気体中におけるデフラグレーション-デトネーション遷移過程の可視化観測2016

    • 著者名/発表者名
      藤澤 昌志, 家永 翔伍, 前田 慎市, 小原 哲郎
    • 学会等名
      第54回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 可燃性予混合気の規則性が球形飛行体周りの衝撃波誘起燃焼に与える影響2016

    • 著者名/発表者名
      吉木 一秀, 菅野 祥一郎, 前田 慎市, 小原 哲郎
    • 学会等名
      第48回流体力学講演会/第34回航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム
    • 発表場所
      金沢歌劇座(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-07-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] デトネーション波と壁面の正面衝突により生成される衝撃波に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      及川 陽介, 星野 隆介, 前田 慎市, 小原 哲郎
    • 学会等名
      平成27年度衝撃波シンポジウム
    • 発表場所
      熊本大学 黒髪南地区 工学部2号館
    • 年月日
      2016-03-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] DDTにおける初期火炎形成と火炎成長に伴う火炎加速2015

    • 著者名/発表者名
      長谷川 徒来, 朝原 誠, 八木 翔平, 前田 慎市, 坪井 伸幸
    • 学会等名
      第53回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      つくば国際会議場(エポカルつくば)
    • 年月日
      2015-11-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 衝撃波と火炎の干渉によるデトネーション遷移に関する可視化観察2015

    • 著者名/発表者名
      藤井 貴文, 倉持 悠希, 小原 哲郎, 前田 慎市, 坪井 伸幸
    • 学会等名
      第53回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      つくば国際会議場(エポカルつくば)
    • 年月日
      2015-11-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 高速飛行体周りに誘起される燃焼現象の時系列可視化観測2015

    • 著者名/発表者名
      前田 慎市, 菅野 祥一郎, 吉木 一秀, 小原 哲郎
    • 学会等名
      第53回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      つくば国際会議場(エポカルつくば)
    • 年月日
      2015-11-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Visualization of deflagration-to-detonation transitions in a channel with repeated obstacles2015

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Maeda, Shohei Minami, Daisuke Okamoto, Tetsuro Obara
    • 学会等名
      25th International Colloquium on the Dynamics of Explosions and Reactive Systems (ICDERS 2015)
    • 発表場所
      University of Leeds, UK
    • 年月日
      2015-08-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 連続した障害物上を伝播するデトネーション波の挙動2015

    • 著者名/発表者名
      Muhamad Bin Kamaruzaman, 前田 慎市, 小原 哲郎
    • 学会等名
      第47回流体力学講演会/第33回航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学 生産技術研究所 駒場リサーチキャンパスAn棟
    • 年月日
      2015-07-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 気体デトネーション駆動型ガス銃における軽ガスを用いた射出性能の向上に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      菅野 祥一郎, 吉木 一秀, 前田 慎市, 小原 哲郎
    • 学会等名
      平成26年度衝撃波シンポジウム
    • 発表場所
      群馬県, 渋川市, 伊香保温泉・ホテル天坊
    • 年月日
      2015-03-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 濃度勾配を有する予混合気中を伝播するデトネーション波の挙動2015

    • 著者名/発表者名
      寺岡 拓海, 及川 陽介, 前田 慎市, 蔭山 健介, 小原 哲郎
    • 学会等名
      平成26年度衝撃波シンポジウム
    • 発表場所
      群馬県, 渋川市, 伊香保温泉・ホテル天坊
    • 年月日
      2015-03-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 副室から噴射されたフレームジェットによるデトネーション開始過程2015

    • 著者名/発表者名
      青島 亮太, 黒澤 哲朗, 前田 慎市, 小原 哲郎
    • 学会等名
      平成26年度衝撃波シンポジウム
    • 発表場所
      群馬県, 渋川市, 伊香保温泉・ホテル天坊
    • 年月日
      2015-03-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 連続した障害物を有する流路におけるデトネーション遷移過程2014

    • 著者名/発表者名
      南 翔平, 岡本 大祐, 前田 慎市, 小原 哲郎
    • 学会等名
      第52回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      岡山県, 岡山市, 岡山コンベンションセンター
    • 年月日
      2014-12-04
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 六フッ化硫黄で希釈した可燃性予混合気体中を伝播するデトネーション波の実験研究2014

    • 著者名/発表者名
      古藤 亮平, 佐藤 拓, 前田 慎市, 小原 哲郎
    • 学会等名
      第52回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      岡山県, 岡山市, 岡山コンベンションセンター
    • 年月日
      2014-12-04
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] エチレン/空気均一予混合気中における衝撃波/火炎干渉の数値解析-爆轟遷移過程と火炎半径の影響-2014

    • 著者名/発表者名
      荒木 孝行, 森井 雄飛, 坪井 伸幸, 林 光一, 小原 哲郎, 前田 慎市
    • 学会等名
      第52回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      岡山県, 岡山市, 岡山コンベンションセンター
    • 年月日
      2014-12-04
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Experimental study on an acceleration of a projectile using a gaseous detonation2014

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Maeda, Shoichiro Kanno, Isshu Yoshiki and Tetsuro Obara
    • 学会等名
      The 5th International Symposium on Energetic Materials and their applications (ISEM2014)
    • 発表場所
      福岡県, 福岡市, The Luigans Spa & Resort
    • 年月日
      2014-11-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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