2020 Fiscal Year Annual Research Report
助走距離の短縮と伝播の高速化によるパルスデトネーション技術の高度化
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20H02352
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
遠藤 琢磨 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (00211780)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | デトネーション / 発生 / 伝播 / 衝撃波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は２つであり、それは以下の通りである。
①火炎・衝撃波相互作用を活用するデフラグレーション・デトネーション遷移（DDT）助走距離を短縮させる技術を研究・開発する。
②デトネーション中を横向きに伝播する衝撃波を次々に送り出し、デトネーションの加速・緩和を小刻みに繰り返させ、平均として定常伝播速度（チャップマン・ジュゲのデトネーション速度）よりも高速でデトネーションを伝播させる技術を研究・開発する。
１年目である2020年度は、静止予混合ガスを使った基礎的な実験を行い、変化させるパラメータに結果がどう依存するかを調べた。DDT助走距離の短縮に関しては、２か所で独立に点火できるＴ字型の管を使った実験装置を設計し、現在製作を進めているところである。実験に必要な圧力変換器等は既に入手済みであり、装置が完成し次第、実験を開始できる段階にある。デトネーションの高速化に関しては、デトネーションのセル幅と同程度以下の大きさの側壁上の段差がデトネーションの伝播に与える影響を側壁上の煤膜と側壁に直交する方向の煤膜を同時に使って詳しく調べているところである。興味深い結果として、出っ張る形状の段差ではデトネーションの伝播がほとんど影響されず、引っ込む形状の段差では再起爆様の現象が側壁上で起き、細かな横波の存在する領域が側壁からデトネーション波面に沿って拡がっていく現象が観察された。この実験の結果を基に、具体的な高速化実験の実験パラメータを決定する。なお、実験で使用している可燃性混合気は２種で、一つは規則的な横波構造を有する水素・酸素・アルゴン混合気、もう一つは不規則な横波構造を有するプロパン・酸素・窒素混合気である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新型コロナウイルスの影響は無視できないレベルであった。春から夏にかけて大学が半閉鎖状態となり、物品の調達、装置の加工等も全く予定通りには進まなかった。
また、研究の内容的にも、「側壁上の出っ張る形状の段差ではデトネーションの伝播がほとんど影響されない」という結果は予測の範囲外であり、その検証に思っていたよりも多くの時間を割かねばならなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の予定では、①静止予混合ガスを使った基礎的な実験、②流動している初期条件での単一パルス実験（乱れた初期状態の影響の研究）、③水冷装置による連続運転実験（長期的な現象の安定性および熱の影響の研究）を行う計画であったが、まずは上記の①についてしっかりとした結論を出し、その後②までを行うよう、計画を一部変更する。
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Research Products
(1 results)
