课题基金 / 基金详情

極低温冷媒を用いた空気予冷却器の着霜防止に関する研究

極低温冷媒を用いた空気予冷却器の着霜防止に関する研究
低温制冷剂空气预冷器防霜研究
批准号：
12750814
负责人：
佐藤 哲也
金额：
$1.54万
依托单位：
Institute of Space and Astronautical Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
2000 至 2001
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750814/
关键词：
スペースプレーン極超音速ジェットエンジン空気予冷却着霜プリクーラメタノール空気吸い込み式エンジン空気予冷却器凝縮性物質

项目摘要

项目成果

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ターボジェットエンジンの飛行領域を極超音速領域まで拡大し、比出力、比推力を向上させるために、取り込んだ空気を熱交換器(空気予冷却器)で冷却してファンに送り込む空気予冷却というシステムが有望である。しかし、このシステムにおいて、主流中の水分が空気予冷却器の冷却面で凝結して伝熱性能を劣化させることが問題となっている。本研究ではこの問題に対し、主流空気中に凝縮性ガスを混入することにより、霜層内部の空隙を充填し密度を増加させ、霜層厚さの成長を緩和する方法を提案し、要素モデルにより実験した。まず、数種類の凝縮性ガスを主流空気と混入することによって、混入ガスのどの様な性質が重要であるかを調査し、アルコールが効果的であり、中でもメタノールが最適であることを示した。また、着霜低減のメカニズムを解明し、物質の親水性と融点降下作用が非常に重要であること、冷却面の温度によって着霜軽減メカニズムが異なることを明示した。次に、メタノールの主流に対する適正混合比を把握するために、メタノールの混合比を変化させて実験を行い、主流中の水蒸気量に対して、圧力損失の低減という観点からは0.5倍、伝熱性能低下の防止という観点からは1.2倍のメタノールを混合すればよいことが分かった。また、主流の相変化が着霜へどのように影響するかを調べるため、当実験の冷却面温度でも相変化が起きる二酸化炭素を主流として用いて実験を行い、主流の相変化により着霜量は増加するが、これに対してもメタノールの混合は効果的であることを確認した。最後に、具体的なエンジンに搭載する方法についても検討を行い、液体水素を燃料とするスペースプレーン用ターボジェットエンジンにおいては、燃料の約3%のメタノールが必要であることを示した。
期刊论文(22)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
佐藤哲也,棚次亘弘 他: "ATREXエンジンの研究開発状況"航空原動機・宇宙推進講演会講演集. 41. 56-61 (2001)
Tetsuya Sato、Nobuhiro Tanatsugu 等：“ATREX 发动机的研究和开发现状”航空发动机和空间推进会议论文集 41. 56-61 (2001)。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
木村竜也,棚次亘弘,佐藤哲也: 航空原動機・宇宙推進講演会講演集. 41. 225-230
Tatsuya Kimura、Nobuhiro Tanatsugu、Tetsuya Sato：航空发动机和太空推进会议论文集。41. 225-230
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
T.Sato,N.Tanatsugu,ET,AL.: "Development Study on ATREX Engine"Acta Astronautica. 47・11. 799-808 (2000)
T. Sato, N. Tanatsugu, ET, AL.：“ATREX 发动机的开发研究”Acta Astronautica 47・11 (2000)。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
K.Harada,N.Tanatsugu and T.Sato: "Development Study of a Precooler for the Air-Turboramjet Expander-Cycle"Journal of Propulsion and Power. 17・5(掲載予定). (2001)
K. Harada、N. Tanatsugu 和 T. Sato：“空气涡轮喷气发动机膨胀机循环预冷器的开发研究”《推进与动力杂志》17・5（待出版）。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
共 9 条
    差分プライバシーの検証の基盤となる形式化の構築
    • 批准号：
      24K14893
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
    • 资助金额：
      $2.91万
    • 财政年份：
      2024
    • 负责人：
      佐藤 哲也
    • 依托单位：
      Tokyo Institute of Technology
    Low-temperature formation of PTFE thin films by electronic excitation of fluorocarbon condensed layers and its application as a surface treatment method.
    • 批准号：
      23K04394
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
    • 资助金额：
      $2.83万
    • 财政年份：
      2023
    • 负责人：
      佐藤 哲也
    • 依托单位：
      University of Yamanashi
    固体中の磁気回転効果を用いたスピン力学回転変換機構の理論的研究
    • 批准号：
      23KJ0702
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $0.96万
    • 财政年份：
      2023
    • 负责人：
      佐藤 哲也
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    Ion Beam Chemistry in the Heaviest Region of the Periodic Table
    • 批准号：
      22K18276
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
    • 资助金额：
      $16.22万
    • 财政年份：
      2022
    • 负责人：
      佐藤 哲也
    • 依托单位：
      Japan Atomic Energy Agency