2006 Fiscal Year Annual Research Report
対向超音速流を用いた静止デトネーションによる極超音速燃焼の実現
| Project/Area Number |
17560696
|
|---|
| Research Institution | Yokohama National University |
|---|
Principal Investigator |
石井 一洋 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 助教授 (20251754)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坪井 孝夫 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (70017937)
|
|---|
| Keywords | デトネーション / 超音速流 / 超音速燃焼 / 衝撃波風洞 |
|---|
| Research Abstract |
平成18年度は、衝撃波管において入射衝撃波背後の可燃性混合気の流れに対してデトネーションを導入し、デトネーションの再起爆および上流・下流に伝播するデトネーションの挙動を実験的に調べた。具体的に得られた成果は以下の通りである。
1.高マッハ数の可燃性超音速流を生成するためには、高温・高圧の貯気槽状態を得るためにして可燃性気体を一度衝撃加熱する必要があるが、条件によっては流れが生成される前に自発点火する可能性がある。本研究では、高圧部にヘリウム、低圧部に水素-酸素量論混合気を充填した衝撃波管において、混合気が自発点火することなく、静圧70kPa、静温600K、マッハ数1.2の可燃性超音速流を生成することができた。
2.可燃性超音速流に対して垂直方向からデトネーションが導入された場合、回折した波面は膨張波により衝撃波面と反応面とが分離し、試験部底面での反射によりデトネーションが再起爆して、上流・下流に伝播することがわかった。
3.試験部におけるデトネーションの伝播速度を、衝撃波面が圧力プローブ間を通過するのに要する時間より求めた。その結果、上流および下流に伝播するときの見かけ上の速度はCJデトネーション速度から流れの速度分だけ減じた、もしくは増した速度と一致した。
4.上流に伝播するデトネーションが煤膜上に残すセルは、静止状態と比較して伝播方向につぶれた形となり、下流側では逆に引きの伸ばされた形を呈した。これらのセルのアスペクト比は、CJデトネーションの伝播速度、デトネーション波面の横波の伝播速度、可燃性超音速流の速度から計算した値とほぼ一致した。
|
