ラム加速機の推進性能に対する化学反応速度の効果に関する研究

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07651118
• 研究種目: 一般研究(C)
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 佐宗 章弘 東北大学, 流体科学研究所, 助教授 (40215752)
• キーワード: ラム加速機 / 化学反応 / デトネーション

研究概要

本年度は、ラム加速機の推力特性に対する有限速度化学反応の効果について理論モデルの構築とラム加速機作動予備実験を行い、以下の成果を得た。
1.ラム加速機の推力特性の解析として、既存の理論を有限速度化学反応の効果を考慮した形に修正し、準一次元数値計算法を確立した。その結果、化学反応誘起長さがプロジェクタイル長よりも長いときには熱閉塞モードが保たれるが、それよりも短くなると遷デトネーションモードに遷移し、同じマッハ数に対して推力が大きくなることが示された。この結果、プロジェクタイルの代表寸法が大きくなると遷デトネーションモードに遷移するマッハ数が低くなることもわかった。遷デトネーションモードが不安定な作動モードであるとすれば、代表寸法が大きくなるほど発熱量の低い混合気が適していることになり、実験結果と傾向が一致する。
2.実験では、プロジェクタイルが混合気に突入する際、非定常流体力学の効果でサボのみを分離することができ、ラム加速機の推力特性実験を行う準備が整った。

研究成果

• [文献書誌] A. Sasoh, C. Knowlen and P. Bruckner: "Effect of Finite Rate Chemical Reactions on Ram Accelerator Thrust Characteristics" 31st AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference and Exhibit, San Diego, USA. (1995)
• [文献書誌] 佐宗 章弘: "軽ガス銃 衝撃波ハンドブック" シュプリンガー・フェアラーク東京, 1,256 (1995)
• [文献書誌] 佐宗 章弘: "ラム加速機 衝撃波ハンドブック" シュプリンガー・フェアラーク東京, 1,256 (1995)
• [文献書誌] 佐宗 章弘: "弱い衝撃波の反射 衝撃波ハンドブック" シュプリンガー・フェアラーク東京, 1,256 (1995)
• [文献書誌] 佐宗 章弘: "輻射を伴う衝撃波 衝撃波ハンドブック" シュプリンガー・フェアラーク東京, 1,256 (1995)