2005 Fiscal Year Annual Research Report
Project/Area Number |
05F05757
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Research Institution | Nagaoka University of Technology |
Principal Investigator |
原田 信弘 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
PARENT Bernard 長岡技術科学大学, 工学部, 外国人特別研究員
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Keywords | MHD加速機 / 電子ビームプラズマ生成 / 数値解析 / 空気取り込み型エンジン / MHD補助スクラムジェット / 電磁流体力学 / 非平衡プラズマ / 化学非平衡 |
Research Abstract |
磁界が作用するプラズマ流れ中に電流を流し,電磁力でプラズマを加速し後方に噴出すると,その反作用で機体が加速される。この原理によって高性能な航空宇宙用推進装置を開発するために,電磁場と流体場を同時に解析する必要がある。 1,対象はMHD加速空気取り込み型スクラムジェットエンジンとする 2,プラズマ生成は電子ビームを考える→電子ビーム-空気の相互作用を考慮する 3,プラズマの状態は熱的および化学的に非平衡で各時刻における反応率を考慮する 4,MHD加速機は当初ファラデー形の電極対としては1対から始める 5,順次,ホール接続,ダイアゴナル接続,多電極対接続へと展開する 討論しながら,以上の方針を決定して数値解析のコードの生成に取り掛かった。我々はまず2次元時間依存の流体方程式に電磁界方程式を統合し,重粒子系と電子系の2温度モデル,また分子に関しては回転,振動のエネルギー準位を考慮してそれぞれの温度が異なるとする熱的非平衡モデル,また流速が極超音速領域のために,原子,分子各種の組成が非定常であることを考慮する化学的非平衡モデルを取り入れた基礎方程式を定式化し,コーディング,デバッグ作業を経て,最初の結果を出すことができた。 最初の結果は,"Numerical Investigation of a MHD Accelerator with Ebeam Ionization for Airbreathing Propulsion",平成17年度宇宙輸送シンポジウム(1月11〜13日),JAXA宇宙科学研究本部)として発表した。
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