| 研究課題/領域番号 |
24246137
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
笠原 次郎 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60312435)
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| 研究分担者 |
松尾 亜紀子 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (70276418)
船木 一幸 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 准教授 (50311171)
榊田 創 独立行政法人産業技術総合研究所, エネルギー技術研究部門, 研究グループ長 (90357088)
西岡 牧人 筑波大学, システム情報工学研究科(系), 教授 (70208148)
松岡 健 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40710067)
前田 慎市 埼玉大学, 学内共同利用施設等, 助教 (60709319)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 航空宇宙工学 / 推進・エンジン / デトネーション |
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| 研究実績の概要 |
（１）MHｚ作動デトネーションの推力上限理論の構築：平成26年度は、理論、数値解析、実験によって、回転デトネーションエンジン内の流れを定量的に解析した。特にノズルによる推力増加を実験的に実証し、理論と矛盾しない結果を得た。
（２）プラズマ理工学、可視化技術を駆使したナノ秒オーダーでのデトネーション開始に関する研究：平成26年度は、2平面型回転デトネーションエンジンを開発し、20nsの時間分解能で、回転デトネーションの構造をシュリーレン撮影することに成功した。
（３）10～100kHz作動自律回転バルブ型エンジンの物理機構解明：平成26年度は、液体燃料をパージに用いた1kHz型パルスデトネーションエンジンの作動に成功した。
（４）回転爆轟型MHz作動デトネーションエンジンの物理機構の実験的、数値的解明：平成26年度は、2平面型回転デトネーションエンジンを用いた可視化実験で、噴射、混合、圧縮波・衝撃波との干渉、燃焼プロセスを可視化し、2平面型回転デトネーションエンジン内を伝播する特異なデトネーション波を発見した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
（１）MHｚ作動デトネーションの推力上限理論の構築：ノズルによる推力増加を実験的に実証し、理論と矛盾しない結果を得た点は計画どおりである。
（２）プラズマ理工学、可視化技術を駆使したナノ秒オーダーでのデトネーション開始に関する研究：回転デトネーションの構造を高い空間分解能でシュリーレン撮影することに成功した点は、計画以上の進展である。
（３）10～100kHz作動自律回転バルブ型エンジンの物理機構解明：液体燃料をパージに用いた1kHz型パルスデトネーションエンジンの作動成功は世界初であり、計画以上に進展している。
（４）回転爆轟型MHz作動デトネーションエンジンの物理機構の実験的、数値的解明：2平面型回転デトネーションエンジン内を伝播する特異なデトネーション波を発見した点は、デトネーション研究分野において、極めて大きな成果とみなせる。
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| 今後の研究の推進方策 |
（１）MHｚ作動デトネーションの推力上限理論の構築：エンジン背圧、エンジン壁面熱伝達を考慮して、理論と実験を比較し、予測精度を高めることとする。
（２）プラズマ理工学、可視化技術を駆使したナノ秒オーダーでのデトネーション開始に関する研究：回転デトネーションの構造をより高い空間分解能でシュリーレン撮影する。
（３）10～100kHz作動自律回転バルブ型エンジンの物理機構解明：液体用バルブシステムを発展させて、より制御性のよいエンジン機構に関して研究する。
（４）回転爆轟型MHz作動デトネーションエンジンの物理機構の実験的、数値的解明：2平面型回転デトネーションエンジン内を伝播する特異なデトネーション波の構造をより精緻に解明する。また、噴射条件等を変更し、噴射、混合、圧縮波・衝撃波との干渉、燃焼プロセスの境界条件への依存性を解明する。
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