パルスデトネーションエンジン持続運転における熱流体力学的問題の解決

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18360403
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 航空宇宙工学
• 研究機関: 埼玉大学
• 研究代表者: 大八木 重治 埼玉大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (90114818)
• 研究分担者: 小原 哲郎 埼玉大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (80241917)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 航空宇宙工学 / 燃焼工学 / 水素 / 熱工学 / ロケット

研究概要

ジェットエンジンやガスタービンエンジンの高効率化を目的として、超音速で伝ぱする燃焼波であるデトネーション波を利用した新しいエンジン(パルスデトネーションエンジン)の開発を目的としました. このためにはデトネーション波の開始や伝ぱ時における挙動について十分な知識が必要です. 本研究では基盤的研究と試作エンジンの性能実験を行い、このエンジンの基礎的特性を理解することができました.

研究成果

• [雑誌論文] 酸水素予混合気体への衝撃波入射により生じる燃焼波の伝ぱ形態 (2008)
  • 著者名/発表者名: 小原哲郎, 栗原慶博, 落合俊幸, 大八木重治
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(B編) 74巻, 740号 ページ: 949-956
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reinitiation Process of DetonationWave behind Slit-Plate (2008)
  • 著者名/発表者名: Obara T, Jayan Sentanuhady, Tsukada Y.Ohyagi S
  • 雑誌名: Shock Waves Vol.18, Issue 2 ページ: 117-127
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interaction between Two Cylinders in a Pulse Detonation Engine (2008)
  • 著者名/発表者名: Tsuji, T, Shirakawa, S. Yoshihashi, T. Obara, T, Ohyagi, S
  • 雑誌名: Advancements in Energetic Materials and Chemical Propulsion, edited by Kuo, K.K, and Hori, K (Begel House Inc) ページ: 1035-1046
  • 査読あり
• [雑誌論文] スリット板背後におけるデトネーション波の再開始過程(スリット板形状の違いによる影響) (2007)
  • 著者名/発表者名: Jayan Sentanuhady, 小原哲郎, 塚田豊, 大八木重治
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(B編) 73巻732号 ページ: 1737-1744
  • 査読あり
• [雑誌論文] スリット板背後におけるデトネーション波の再開始過程(デトネーション波の再開始と消炎過程の可視化) (2007)
  • 著者名/発表者名: 小原哲郎, 塚田豊, Jayan Sentanuhady, 大八木重治
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(B編) 73巻735号 ページ: 2354-2361
  • 査読あり
• [雑誌論文] パルスデトネーションエンジンの安定作動に関するパージ空気の噴射量および分布の影響 (2006)
  • 著者名/発表者名: 桜井毅司、大古壮了、柚木聡、吉橋照夫、小原哲郎、大八木重治
  • 雑誌名: 日本航空宇宙学会論文集 54巻628号 ページ: 204-209
  • 査読あり
• [雑誌論文] 狭い溝中を通過するデトネーション波の挙動に関する研究 (2006)
  • 著者名/発表者名: 小原哲郎, Jayan Sentanuhady, 塚田豊、大八木重治
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(B編) 72巻718号 ページ: 1605-1612
  • 査読あり
• [雑誌論文] スリット板背後におけるデトネーション波の再開始過程)供試気体初期圧の影響) (2006)
  • 著者名/発表者名: 小原哲郎、Jayan Sentanuhady, 塚田豊、大八木重治
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(B編) 72巻724号 ページ: 3158-3165
  • 査読あり
• [雑誌論文] デトネーション波と衝撃波の干渉現象に関する研究
  • 著者名/発表者名: 永井厚司, 横川真人,吉橋照夫,小原哲郎,大八木重治
  • 雑誌名: 日本燃焼学会誌 (掲載決定)
  • 査読あり
• [学会発表] 当量比の異なる界面に入射したデトネーション波の挙動 (2009)
  • 著者名/発表者名: 神谷健矢, 中島陽祐, 小原哲郎, 大八木重治
  • 学会等名: 平成20年度衝撃波シンポジウム講演論文集
  • 発表場所: 口頭発表, 名古屋大学
  • 年月日: 2009-03-18
• [学会発表] ロータリーバルブを用いたパルスデトネーションエンジンの高速化に関する研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 遠藤慎介, 中込大輔, 吉橋照夫, 小原哲郎, 大八木重治, 村山元英
  • 学会等名: 平成19 年度科研費空力班シンポジウム「航空宇宙工学における空力研究」
  • 発表場所: KKR 伊豆長岡千歳荘(102-103)(誌上発表)
  • 年月日: 20080125-26
• [学会発表] デトネーション波と衝撃波の干渉現象に関する研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 横川真人, 永井厚司, 吉橋照夫, 小原哲郎, 大八木重治
  • 学会等名: 平成19年度科研費空力班シンポジウム「航空宇宙工学における空力研究」
  • 発表場所: KKR伊豆長岡千歳荘(誌上発表)
  • 年月日: 20080125-26
• [学会発表] Numerical Simulation of H2 /O2 Detonation Wave behind Slit-Plate Using Detailed Reaction Models (2008)
  • 著者名/発表者名: Togashi F., Loehner R., Tsuboi N., Obara T
  • 学会等名: Proceedings 46th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] 2気筒パルスデトネーション燃焼器によるガスタービンエンジンに関する研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 辻俊之, 島村雄太, 吉橋照夫, 小原哲郎, 大八木重治
  • 学会等名: 第46回燃焼シンポジウム講演論文集
  • 発表場所: 口頭発表, 京都テルサ
  • 年月日: 2008-12-04
• [学会発表] メタン-空気混合気火炎と衝撃波の干渉に関する可視化観察 (2008)
  • 著者名/発表者名: 池川昌利, 市川竜也, 小原哲郎, 大八木重治
  • 学会等名: 第46回燃焼シンポジウム講演論文集
  • 発表場所: 口頭発表, 京都テルサ
  • 年月日: 2008-12-03
• [学会発表] 異なる気体を伝ぱするデトネーション波の挙動 (2008)
  • 著者名/発表者名: 神谷健矢, 吉田泰輔, 小原哲郎, 大八木重治
  • 学会等名: 平成19年度衝撃波シンポジウム講演論文集
  • 発表場所: ポスター発表, 東京工業大学(447-448)
  • 年月日: 2008-03-18
• [学会発表] スリット板背後におけるデトネーション波の再開始過程 (2008)
  • 著者名/発表者名: 渡部日高, Jayan Sentanuhady, 小原哲郎,大八木重治
  • 学会等名: 平成19年度衝撃波シンポジウム講演論文集
  • 発表場所: ポスター発表, 東京工業大学
  • 年月日: 2008-03-18
• [学会発表] 火炎と衝撃波の干渉過程に関する可視化観察 (2008)
  • 著者名/発表者名: 池川昌利, 板野恵大, 小原哲郎, 大八木重治
  • 学会等名: 平成19年度衝撃波シンポジウム講演論文集
  • 発表場所: ポスター発表, 東京工業大学
  • 年月日: 2008-03-18
• [学会発表] 2気筒パルスデトネーションタービンエンジンにおける作動周波数向上に関する研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 辻俊之, 大塚政輝, 小原哲郎, 大八木重治
  • 学会等名: 平成19年度衝撃波シンポジウム講演論文集
  • 発表場所: 口頭発表, 東京工業大学
  • 年月日: 2008-03-17
• [学会発表] 酸水素予混合気体への衝撃波入射により生成される燃焼波 (2008)
  • 著者名/発表者名: 栗原慶博, 落合俊幸, 小原哲郎, 大八木重治
  • 学会等名: 平成19年度衝撃波シンポジウム講演論文集
  • 発表場所: 口頭発表, 東京工業大学
  • 年月日: 2008-03-17
• [学会発表] パルスデトネーションタービンエンジンにおける作動周波数増加に関する研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大塚政輝, 辻俊之, 大八木重治, 小原哲郎, 吉橋照夫
  • 学会等名: 日本機械学会関東学生会第47回学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 口頭発表, 東京海洋大学
  • 年月日: 2008-03-14
• [学会発表] Reinitiation Mechanisms of Gaseous Detonation Wave propagated through Double Slits (2007)
  • 著者名/発表者名: Jayan Sentanuhady, Tsukada Y., Obara T., Ohyagi S
  • 学会等名: Proceedings of the 21st International Colloquium on the Dynamics of Explosion and Reactive Systems
  • 発表場所: (CD-ROM, No.135)
  • 年月日: 20070800
• [学会発表] A Study on the Interactions of a Detonation Wave with a Combustion Wave (2007)
  • 著者名/発表者名: Nagai K., Yokokawa M., Yoshihashi T., Obara T., Ohyagi S
  • 学会等名: Proceedings of the 21st International Colloquium on the Dynamics of Explosion and Reactive Systems
  • 発表場所: (CD-ROM, No.183)
  • 年月日: 20070800
• [学会発表] Numerical Simulation of Detonation behind Slit-Plate (2007)
  • 著者名/発表者名: Togashi F., Loehner R, Tsuboi N., Obara T., Jayan Sentanuhady, Ohyagi S
  • 学会等名: Proceedings of the 21st International Colloquium on the Dynamics of Explosion and Reactive Systems
  • 発表場所: (CD-ROM, No.100)
  • 年月日: 20070800
• [学会発表] Reinitiation Processes of Detonationbehind Double Slit-Plate (2007)
  • 著者名/発表者名: Jayan Sentanuhady, Tsukada Y., Obara T., Ohyagi S
  • 学会等名: Proceedings of the 26th International Symposium onShock Waves
  • 年月日: 20070700
• [学会発表] A Study on DDT Processes in a Narrow Channel (2007)
  • 著者名/発表者名: Nagai K., Okabe T., Kim K., Yoshihashi T.,Obara T., Ohyagi S
  • 学会等名: Proceedings of the 26th International Symposium on Shock Waves
  • 年月日: 20070700
• [学会発表] ロータリーバルブを用いた推進用PDEのデトネーション作動に関する研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 遠藤慎介, 柚木聡, 石田達矢, 吉橋照夫, 小原哲郎, 大八木重治, 村山元英
  • 学会等名: 平成18年度衝撃波シンポジウム講演論文集
  • 発表場所: (55-58)
  • 年月日: 20070300
• [学会発表] デトネーション波と燃焼波の干渉について (2007)
  • 著者名/発表者名: 永井 厚司, 横川真人, 吉橋照夫, 小原哲郎, 大八木重治
  • 学会等名: 平成18年度衝撃波シンポジウム講演論文集
  • 年月日: 20070300
• [学会発表] デトネーション波の干渉について (2007)
  • 著者名/発表者名: 永井厚司, 小原哲郎, 大八木重治
  • 学会等名: 平成18年度科研費空力班シンポジウム発表論文集
  • 発表場所: (21-24)
  • 年月日: 20070100
• [学会発表] A Study on Detonative Operation of PDE with a Cylindrical Rotating Valve (2007)
  • 著者名/発表者名: Yugi S., Sakurai T., Obara T., Murayama M.Ohyagi S
  • 学会等名: Proceedings of the 6th Asia-Pacific Conference on Combustion
  • 年月日: 20070000
• [学会発表] Successive Operation Study of a Cylindrical Rotary Valve PDE at Low Supply Pressure Condition (2007)
  • 著者名/発表者名: Sakurai T., Murayama M., Yugi S., Ohyagi S
  • 学会等名: Proceedings 18th International Symposium on Air-Breathing Engines
  • 年月日: 20070000
• [学会発表] Interaction between Two Cylindersin a Pulse Detonation Engine (2007)
  • 著者名/発表者名: Tsuji T., Shirakawa S., Yoshihashi T., Obara T., Ohyagi S
  • 学会等名: Proceedings 7th International Symposium on Special Topics in Chemical Propulsion
  • 年月日: 20070000
• [学会発表] 酸水素混合気中を伝ぱするデトネーション波と衝撃波の干渉現象 (2007)
  • 著者名/発表者名: 横川真人, 永井厚司, 吉橋照夫, 小原哲郎, 大八木重治
  • 学会等名: 第45回燃焼シンポジウム講演論文集
  • 発表場所: ポスター発表, 仙台国際センター
  • 年月日: 2007-12-06
• [学会発表] ロータリーバルブを装着したパルスデトネーションエンジンの連続作動に関する研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 遠慎介, 中込大輔, 吉橋照夫, 小原哲郎, 大八木重治, 村山元英
  • 学会等名: 第45回燃焼シンポジウム講演論文集
  • 発表場所: 仙台国際センター
  • 年月日: 2007-12-05
• [学会発表] デトネーション波と衝撃波の干渉現象 (2007)
  • 著者名/発表者名: 横川真人, 永井厚司, 吉橋照夫, 小原哲郎 大八木重治
  • 学会等名: 日本機械学会関東支部ブロック合同講演会/第3回埼玉ブロック大会講演論文集
  • 発表場所: 埼玉大学
  • 年月日: 2007-09-22
• [学会発表] 水素-酸素予混合気体への衝撃波入射により誘起される燃焼波の挙動 (2007)
  • 著者名/発表者名: 栗原慶博, 落合俊幸, 小原哲郎, 大八木重治
  • 学会等名: 日本機械学会関東支部ブロック合同講演会/第3回埼玉ブロック大会講演論文集
  • 発表場所: 埼玉大学
  • 年月日: 2007-09-22
• [学会発表] ロータリーバルブを用いたパルスデトネーションエンジンの研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 遠藤慎介, 中込大輔, 吉橋照夫, 小原哲郎, 大八木重治, 村山元英
  • 学会等名: 日本機械学会関東支部ブロック合同講演会/第3回埼玉ブロック大会講演論文集
  • 発表場所: 埼玉大学(287-288)(口頭発表)
  • 年月日: 2007-09-22
• [学会発表] 爆轟波の干渉による圧力上昇について (2007)
  • 著者名/発表者名: 永井厚司, 横川真人, 吉橋照夫, 小原哲郎, 大八木重治
  • 学会等名: 安全工学シンポジウム2007講演予稿集
  • 発表場所: 日本学術会議
  • 年月日: 2007-07-06
• [学会発表] 管内のDDT 過程について (2006)
  • 著者名/発表者名: 永井厚司, 岡部俊彦, キムギョンミン,吉橋照夫, 小原哲郎, 大八木重治
  • 学会等名: 第44回燃焼シンポジウム講演論文集
  • 発表場所: 328-329
  • 年月日: 20061200
• [学会発表] スリット板背後におけるデトネーション波の再開始過程 (2006)
  • 著者名/発表者名: 塚田豊, JayanSentanuhady, 大貫博史, 小原哲郎, 大八木重治
  • 学会等名: 第44回燃焼シンポジウム講演論文集
  • 発表場所: (pp.496-497)
  • 年月日: 20061200
• [学会発表] 衝撃波の干渉を受けた火炎の挙動に関する研究 (2006)
  • 著者名/発表者名: 山口雅也, 池川昌利, 小原哲郎, 大八木重治
  • 学会等名: 日本機械学会第84期流体工学部門講演会
  • 発表場所: (CD-ROM版講演論文集(No.06-21))
  • 年月日: 20061000
• [備考] 平成20年度日本機械学会論文賞対象論文小原哲郎, 塚田豊, Jayan Sentanuhady, 大八木重治, スリット板背後におけるデトネーション波の再開始過程(デトネーション波の再開始と消炎過程の可視化), 日本機械学会論文集(B編), 73巻735号, pp.2354-2361, 2007