超音速燃焼の実験技術の開発

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03045021
• 研究機関: 横浜国立大学
• 研究代表者: 坪井 孝夫 横浜国立大学, 工学部, 教授 (70017937)
• 研究分担者: イェッセン C アーヘン工科大学, 助手 ; クライネ H アーヘン工科大学, 助手 ; グレーニッヒ H アーヘン工科大学, 教授 ; 有光 直子 横浜国立大学, 工学部, 講師 (00114968) ; 影井 清一郎 横浜国立大学, 工学部, 教授 (20017966) ; 河野 通方 東京大学, 工学部, 教授 (60011194) ; 寺尾 邦夫 横浜国立大学, 名誉教授 (30017850)
• キーワード: 超音速流 / 超音速燃焼 / 入射衝撃波 / 末広ノズル / デトネーション / ラバルノズル / 噴霧燃焼

研究概要

横浜国立大学名誉教授寺尾邦夫を平成4年11-12月にアーヘン工科大学衝撃波研究所へ派遣し、同研究所の衝撃波研究・超音速流れの測定について、情報を交換し、横浜国立大学で行われている超音速燃焼実験の内容を説明した。これらの実験の成果を基にして横浜測では研究室の大きさから、実験できないような大型の装置をアーヘン測で作成する方針が話し合われた。現在、横浜測では衝撃波管を用い入射衝撃波により生成された超音速流れを末広ノズルを用いて、加速して、反対(下流)測より、上流に伝播するデトネーション波をバランスさせる実験が行われている。本年度までに、マッハ数5までの流れの生成に成功し、マッハ数7-8で伝播するデトネーション波の伝播を減速させることに成功した。アーヘン工科大学衝撃波研究所より、平成5年1-3月に、C.イェッセンを当横浜国立大学・工学部・熱学研究室に招へいし、上記実験を当研究室と共同で行った。同氏は特に超音速流中の壁画での熱流測定を行い、超音速流れの特続時間を測定した。また、横浜測で設計し、アーヘン工科大学で作成する予定の大型超音速ノズルのモデル計算を行い、横浜測の設計に参加した。この間、同氏を本研究分担者のいる東京大学・工学部・航空学科に派遣し、航空エンジンについての研究交換を行った。これ以外に、当研究室においては、ラバルノズルによる超音速流れ生成実験が行われており、持続時間50ms、推定マッハ数5の速度を圧力測定より得た。さらにこの超音速流れ中にペンタンを噴霧し、着火実験が行われた。今後、アーヘン工科大学で2段末広ノズルを用いた超音速流生成装置を作成し、実験を行うと共に、横浜では更に大型のラバルノズルを製作し、さらに長い持続時間と高い密度の実験とナノスパーク光源による斜め衝撃波測定技術の開発を行う計画である。

研究成果

• [文献書誌] TSUBOI,T.KURIHARA,Y.: "Influence of fuel injection pressure on Thermal radiation energy of diesel spray combustion" Proceedings of 18th International Symposium on Shock Waves. 765-770 (1992)
• [文献書誌] 桜場 一郎,坪井 孝夫: "伝播火災と圧力波の相互作用について" 自動車技術会論文集. 22. 9-14 (1991)
• [文献書誌] LIAO,C.TERAO,K.UTAKA,Y.: "Ignition Probability in a Fuel Spray" Jpnanese Journal Applied Physics. 31. 2299-2303 (1992)
• [文献書誌] TERAO,K.MOTOYAMA,Y.: "Propagation velocity of detonation waves in a high temperature mixture." Proceedings of 18th International Symposium on Shock Waves. 831-836 (1992)
• [文献書誌] ISHII,K.TSUKAMOTO,T.UJIIE,Y.KONO,M.: "Analysis of Ignition Mechanism of Combustible Mixtures by Composite Sparks" Combustion & Flamc. 91. 153-164 (1992)
• [文献書誌] ISHII,K.AOKI,O.UJIIE,Y.KONO,M.: "Investigation of Ignition by Composite Sparks under High Turbulence Intensity Conditions" Proceedings of 24th Symposium (International) on Combustion. (1992)
• [文献書誌] KAGUEI,S.OHSATO,A.: "Algorithm for Evaluating the Margin Rank of a Fuzzy Matrix" International Journal of Fussy Sets Systeems. 45. 321-326 (1992)
• [文献書誌] KAGUEI,S.OHSATO,A.: "Rank of Fuzzy Matrix and its Application to Controll-ability/Observability of Linear Dynamical Systems" Proceedings 4th IFSA World Congress. (1992)
• [文献書誌] TSUBOI,T.ARIMITSU,N.Du,P.Hartmann,JM.: "Tempcrature,Density,and Perturber Dependences of Absorption of the 3.39 μm He-Ne Laser by Methane" Japanese Journal of Applied Physics. 19. 2147-2151 (1990)
• [文献書誌] ARIMITSU,N.: "Dynamic Structure Factor S(q.w) of Metallic Lithium by X-Ray Inelstic Scattering" Jouranal of Physics of Condenced Matter.1. 121-141 (1989)
• [文献書誌] Groenig,H.Zhang,F.: "Explosionsablaefe in Rohrleitungen. Untersuchungen im Explosiosrohr" VDI Berichte. 975. (1992)
• [文献書誌] Groenig,H.: "Shock Tube Application" Proceedings 18th Intcrnational Symposium Shock Waves. 3-16 (1992)
• [文献書誌] Kleine,H.Lyakhov,VN.Gvozdeva,LG.Groenig,H.: "Bifurcation of a Reflected Shock Waves in a Shock Tube" Proceedings 18th International Symposium Shock Waves. 261-272 (1992)
• [文献書誌] MIYASHIRO,S.Kleine,H.Groenig,H.: "Novel Nanosecond Spark Source for Optical Measurements in Shock Wave Research" Proceedings 18th International Symposium Shock Waves. 973-978 (1992)
• [文献書誌] Jessen,C.Vetter,M.Groenig,H.: "Expcrimental Studies in the Aachen Hypersonic Shock Tunnel" ZFW. (1992)
• [文献書誌] Jessen,C.Groenig,H.: "A Six Component Balance for Short-duration Hypersonic Facilities" ONERA,NATO ASI Series. (1992)