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電気的インパクトを付加することで燃焼の促進を行うことは、各種提案され、その効果についても報告されている。その発展応用例として、超音速気流中での燃焼に、プラズマジェット(PJ)を用いる方法は、スクラムジェット燃焼器内での着火・保炎方法の一つに挙げられ研究が進められている。今回ここで試みている研究は、PJの場合と同じく直流アークを利用するものであるが、このアークの作用をより効果的にするため、高速気流中に露呈した状態でアーク放電を付加し、着火・保炎能力の向上を試みるものである。
燃焼器は気流に平行にアーク放電を付加する平行型と垂直に付加する垂直型の2種類を考え、比較しながら実験を進めている。燃料には、実用では水素が最も有力と言われているが、貯蔵容積/方法の観点から候補の一つとして残っているメタンを用いている。メタンは着火・燃焼特性に劣るためかえって燃焼促進効果を比較しやすいという利点もある。
垂直型の実験では、アーク放電の付加による向上が観察されているが、電極が流路中に曝され流れ場を大きく変えてしまうという問題があり、現在そうならない方法を検討中である。平行型においても同様な効果が観察されているが、垂直型に比べてこちらはアークの安定化が難しく、電極の配置、形状ならびにキャリアガスの注入方法を変え、実験を行っている。
アーク作動ガスの種類による効果の比較では、酸素あるいは空気を用いた場合が現在のところもっとも効果が高いという結果が得られており、この事は、実用上、別のガスの携行を必要としないという意味で好都合である。
これまでのところ、室温を総温とした極めて低い温度環境で、気流マッハ数1.7程度の部分着火が確認されており、さらに高いマッハ数での確実な着火・保炎を目指して継続中である。
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