| 研究課題/領域番号 |
07555608
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 試験 |
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| 研究分野 |
航空宇宙工学
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| 研究機関 | 東海大学 |
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研究代表者 |
木村 逸郎 東海大学, 工学部, 教授 (20010697)
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| 研究分担者 |
橘 武史 九州工業大学, 工学部, 助教授 (50179719)
堀澤 秀之 東海大学, 工学部, 講師 (30256169)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1996
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| キーワード | 電気放電 / プラズマト-チ / 超音速燃焼 / スクラムジェット / 分子分光分析 / 着火・保炎 / 電極形状 |
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| 研究概要 |
スクラムジェットの燃焼器における着火、保炎に対して、流路壁面で直接アーク放電を行わせる方式を開発しその能力を調べた。直接アーク放電方式においては、通常のプラズマジェットに較べて活性化学種の注入がより効果的に行われる。次の結果が得られた。(1)壁面に沿ってフラットに取り付ける放電電極は、陰極を上流に、陽極を下流におきその間からキャリアーガスを垂直に吹き出したとき、アークの安定性、またその着火、保炎能力が優れている。(2)ステップの上段面を陰極、下段面を陽極とし、ステップの下角で流れに水平にキャリアーガスを吹き出す形式も有用である。(3)アーク用キャリアーガスとして空気-燃料混合気を用いることは一つのよい選択である。
低電力(100W以下)で安定に作動し得る高性能プラズマジェットの研究、開発を行った。本研究では特に陰極、陽極間距離、陽極形状・寸法について詳細に検討し、次の結果が得られた。(1)高電圧電源を使用しかつ安定抵抗を大きくすることで、大気圧下で低電力で安定に作動する窒素プラズマジェットを実現することができる。(2)性能評価実験(熱効率及び温度測定)より、陰極・陽極間に絶縁材(BN)を挿入した新型ノズルを使用した場合、また陰極・陽極間を長くした場合に、より高性能が得られることがわかった。(3)陽極の形状については、そのスロート長さが短い方がより高性能を得ることができる。しかしながらスロート直径に関しては、熱効率または温度のどちらを優先するかによってその最適値が異なる。現在、九州工業大学超音速燃焼装置を用いて、本低電力プラズマジェットの着火、保炎能力の検討を行っている。
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