先端的航空宇宙推進システムにおける熱流体工学の諸課題に関する日露共同研究

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06044061
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 長島 利夫 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70114593)
• 研究分担者: KURMANOV B.I CIAM, 冷却タービン部, 主任研究員 ; KRSNOV S.E. CIAM, 多段圧縮機部, 主任研究員 ; KOPCHENOV V. CIAM, 数値気体解析部, 主任研究員 ; GORBATKO A.A CIAM, 燃焼部, 主任研究員 ; OSIPOV A.A. CIAM, 理論気体力学部, 主任研究員 ; VENEDIKTOV V CIAM, 高温タービン部, 主任研究員 ; IVANOV M.Ja. CIAM(Central Institute of Aviation Motor, 副所長, 教授 ; 渡辺 紀徳 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (10201211) ; 荒川 義博 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (50134490) ; 河野 通方 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (60011194) ; 塩谷 義 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (30013733) ; 梶 昭次郎 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (80013704) ; 能瀬 弘幸 航空宇宙技術研究所, 原動機部, 部長 ; 難波 昌伸 九州大学, 工学部, 教授 (50037735) ; 小竹 進 東京大学, 名誉教授
• キーワード: 先端推進システム / 共同研究 / CIAM / 東京大学

研究概要

共同研究の最終年度にあたり、これまでの日露共同会議の順序を入れ替えて、先ず、8月に第一回共同会議を北九州地区にて開催し、次に、12月に第二回共同会議をCIAM(モスクワ)において行い、後者の席上で成果報告の方向づけを議論した。それぞれの会議期間には、本共同研究を支援する実験設備など双方の研究進捗状況の把握を行なった。
第一回共同会議では、研究代表者による前年度の共同研究成果報告書が紹介され、その後、各分担研究者ならびに研究協力者による研究発表があり活発な意見交換が行われた。具体的内容は、翼列非定常現象の理論解析法と音響的能動制御、更に、先進圧縮機内部の脈動と圧力変動への対処、高温タービンでの空気熱力学と伝熱の評価法、極低温2相流の数値解析法に展開がみられた。燃焼関連の研究も順調で、燃料と気流の混合促進デバイスおよびダクト内部の衝撃波を含む複雑な化学反応流れの数値解析モデルが発表された。前年度にロシア側から提案された全エンジンシミュレーション技術のための数学的モデルに関しては、計算効率を高めながら、しかも実用的な平均化の手法も紹介され、更に,遠心系小型ターボ機械に適用する可能性を追求することにした。
第二回共同会議では、同様に、先端要素技術研究の課題とシステム統合化の課題の専門的討議が進められ、超音速ファンや遷音速タービンの非定常空力問題と作動上の損失見積もり、高速気流中のプラズマ着火促進、低公害燃焼器技術、更にガスタービン全段の最適化や圧縮機全段の失速特性の解析などが研究成果として発表された。
最後に、本共同研究の最終年度の総括が引き続きなされ、これまでの研究成果を整理集大成して刊行物として編集出版することを決定した。

研究成果

• [文献書誌] 長島利夫: "Modern vs Classical Analysis of Fuel Gas Injection into Supersonic Airstreams" Proceedings of 3^<rd> ISAIF. pp57-69 (1996)
• [文献書誌] 長島利夫: "Experimental Study of Centrifugal Impeller/Diffuser Interaction for Transonic Discharge Rates" Proceedings of 3^<rd> ISAIF. pp175-185 (1996)
• [文献書誌] 長島利夫: "Near-Wall Observation of Transverse H_2 Injection in Mach 1.8 Airflows with/without Combustion" Proceedings of 3^<rd> ISAIF. pp818-829 (1996)
• [文献書誌] 長島利夫: "Newton-Raphson Solution of Cryogenic Homogeneous Two-Phase Flow in Convergent Nozzles" To appear in Trans.JSASS. Vol.40 NO.127. (1997)
• [文献書誌] 長島利夫: "Correlation of Numerical and Experimental Heat Tranfer Data at Turbine Blade Surface" To appear in Proc.JSME International Conference on Fluid Engineering toward the 21^<st> Century.Spec.Edit.(1997)