高分解能瞬時速度場計測による衝撃波と水素噴流燃焼の干渉現象の解明

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19860009
• 研究種目: 若手研究(スタートアップ)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 熱工学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 中村 寿 東北大学, 流体科学研究所, 助教 (40444020)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: Compressible Flow / Shock Waves / Combustion / Particle Tracking Velocimetry

研究概要

スクラムジェット燃焼器内で縦横に発生する衝撃波と燃焼場の干渉現象について調べるため, 粒子追跡速度計法による流れ場の速度分布計測, 壁面圧力分布の計測, 高速度シュリーレンによる流れ場の可視化および数値計算を行った. これらの結果, 衝撃波を燃料噴射口下流側に入射することで, 滞在時間の増加, 圧力上昇による反応促進, および混合促進が得られることがわかった. このため, 衝撃波を噴射口下流側に入射したとき, 噴射口下流側のみで保炎することがわかった.

研究成果

• [雑誌論文] Effect of the Location an Incident Shock Wave on Combustion and Flow Field of Wall Fuel-Injection (2008)
  • 著者名/発表者名: Hisashi Nakamura, Naoki Sato, Hideaki Kobayashi, Goro Masuya
  • 雑誌名: Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences Vol.51 ページ: 170-175
  • 査読あり
• [雑誌論文] 粒子追跡速度計法を用いた壁面噴射場と衝撃波の干渉現象の研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中村寿, 佐藤直樹, 石田俊輔, 大上泰寛, 小林秀昭
  • 雑誌名: 日本航空宇宙学会論文集 Vol.55 ページ: 35-41
  • 査読あり
• [学会発表] 超音速流における衝撃波と干渉する噴流場に関する実験および数値解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 石田俊輔, 先光吉宗, 中村寿, 大上泰寛, 工藤琢, 小林秀昭
  • 学会等名: 第46回燃焼シンポジウム
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2008-12-04
• [学会発表] Hhideaki Kobayashi, Effect of an Incident Shock Wave on the Flow Field with Wall Injection Normal to the Supersonic Mainstream (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshimune Sakimitsu, Shunsuke Ishida, Hisashi Nakamura, Yasuhiro Ogami
  • 学会等名: 3rd Tohoku-SNU Joint Workshop on Next Generation Aero Vehicle
  • 発表場所: Sendai
  • 年月日: 2008-09-26
• [学会発表] PTV Measurement and Numerical Simulation of Wall Injection Interacting with Incident Shock Wave in Supersonic Flow (2007)
  • 著者名/発表者名: Shunsuke Ishida, Naoki Sato, Hisashi Nakamura, Yasuhiro Ogami, Hideaki Kobayashi
  • 学会等名: The Seventh International Symposium on Advanced Fluid Information and The Forth International Symposium on Transdisciplinary Fluid Integration
  • 発表場所: Sendai
  • 年月日: 2007-12-15
• [学会発表] 壁面噴射場における燃焼と流れ場の非定常性に及ぼす入射衝撃波の影響について (2007)
  • 著者名/発表者名: 中村寿, 佐藤直樹, 石田俊輔, 先光吉宗, 小林秀昭
  • 学会等名: 第45回燃焼シンポジウム
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2007-12-07
• [学会発表] 入射衝撃波と干渉する水素壁面噴射場の保炎機構に関する研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 佐藤直樹, 石田俊輔, 中村寿, 大上泰寛, 小林秀昭
  • 学会等名: 第45回燃焼シンポジウム
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2007-12-07