ロケットエンジンにおける極低温推進剤の微粒化特性の解明と数値的予測

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20860028
• 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: 航空宇宙工学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 井上 智博 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教 (70466788)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• キーワード: 航空宇宙工学 / 極低温 / 微粒化 / ロケット

研究概要

極低温流体の一次微粒化解析に適応可能性を有する数値解析手法を構築した。基礎的な微粒化計測実験結果との比較に基づく検証により、解析手法の妥当性が示された。その結果、液体ロケットエンジンや人工衛星に利用される、衝突型噴射器における液膜、および同軸型噴射器における液柱の一次微粒化現象の把握が一定程度可能になった。同軸型噴射器において、気相速度の影響が一次微粒化に大きく影響すること、リセスが一次微粒化を促進することなどが、数値解析によって確認された。

研究成果

• [雑誌論文] 噴射器内部流れが自由液膜挙動と微粒化特性に与える影響とその機構 (液体噴射速度分布の効果) (2010)
  • 著者名/発表者名: 井上智博, 渡辺紀徳, 姫野武洋, 鵜沢聖治
  • 雑誌名: 日本機械学会誌B編 76巻765号 ページ: 755-762
  • 査読あり
• [雑誌論文] 様々な加速度環境における自由表面流の数値解析 (CIP法, MARS法, Level Set 法を協調した解法の改良 (2010)
  • 著者名/発表者名: 姫野武洋, 根岸秀世, 野中聡, 井上智博, 渡辺紀徳, 鵜沢聖治
  • 雑誌名: 日本機械学会誌B編 76巻765号 ページ: 778-788
  • 査読あり
• [雑誌論文] 液体ロケットエンジンのシミュレーションとモデリング : 極低温推進薬の高圧噴射と微粒化に関連した熱流動現象 (2010)
  • 著者名/発表者名: 井上智博, 寺島洋史, 根岸秀世, 姫野武洋
  • 雑誌名: 日本航空宇宙学会誌 (掲載決定)
• [雑誌論文] 液体ロケットエンジンのシミュレーションとモデリング : 現状と問題点 (2010)
  • 著者名/発表者名: 清水和弥, 津田伸一, 井上智博, 山西伸宏, 姫野武洋, 越光男
  • 雑誌名: 日本航空宇宙学会誌 58巻675号 ページ: 118
• [学会発表] Liquid Jet Dynamics and Atomization Characteristics at Near-Field of Coaxial Type Injector (2010)
  • 著者名/発表者名: EDCHIHRO INOUE
  • 学会等名: Asian Joint Conference on Propulsion and Power 2010
  • 発表場所: 宮崎観光ホテル (宮崎県宮崎市)
  • 年月日: 2010-03-04
• [学会発表] Liquid Sheet Dynamics and Primary Breakup Characteristics at Impingement Type Injector (2009)
  • 著者名/発表者名: CHIHRO INOUE
  • 学会等名: 45th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit
  • 発表場所: Colorado Convention Center (CO, U.S.A.)
  • 年月日: 2009-08-03
• [学会発表] Study on Atomization Process of Liquid Sheet Formed by Impinging jets (2008)
  • 著者名/発表者名: CHIHRO INOUE
  • 学会等名: 44th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit
  • 発表場所: Connecticut Convention Center Hartford (CT, U.S.A.)
  • 年月日: 2008-07-22
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/jetlab/