ヒドラジン系混合燃料/四酸化二窒素推進剤の自己着火・燃焼特性の解明

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K04247
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分19020:熱工学関連
• 研究機関: 名城大学
• 研究代表者: 菅野 望 名城大学, 理工学部, 准教授 (40529046)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 燃焼 / 詳細反応モデル / 含窒素化合物 / 推進剤

研究成果の概要

宇宙機スラスター推進薬として利用されているヒドラジン誘導体混合燃料/四酸化二窒素推進剤の自己着火・燃焼特性の解明を目的として，量子化学，統計力学計算に基づく詳細反応モデルの構築と反応解析を行った．エアロジンとして使用実績のあるヒドラジン/非対称ジメチルヒドラジン混合燃料の O2 を酸化剤とした着火遅れ時間は，単体燃料からの直線内挿予測よりも短く，着火誘導期における NH を介した連鎖反応の相互干渉により説明可能であることが明らかになった。

自由記述の分野

燃焼科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果により，ヒドラジン誘導体混合燃料の燃焼に関する詳細反応モデルが構築された．この反応モデルは，非対称ジメチルヒドラジンの酸素燃焼反応の高温着火遅れ時間の既往の実験計測値を良く再現し，混合燃料の着火特性の混合比依存の予測が可能であることが確認された。本モデルを使用することにより，ヒドラジン誘導体混合燃料を推進剤としたスラスター設計，開発の効率化が期待される。