マイクロチャンネル内触媒燃焼による流体加速を利用した超小型圧縮法の原理確認

确认微通道内催化燃烧流体加速超紧凑压缩方法的原理

• 批准号: 14655081
• 负责人: 吉田 英生
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14655081/
• 关键词: 超小型ガスタービン; 圧縮機; レイリー流れ; マイクロチャンネル

本研究は,指先大の寸法で出力100W程度と高い出力密度を目指す超小型ガスタービンへの応用を目的として,微小寸法におけるスケール則にも適合し,かつ可動部を必要としない革新的な流体圧縮法を提案し,その作動原理の確認を行ったものである.すなわち,断面が末広がりであるマイクロチャンネル内壁において触媒燃焼を行うことで流体を圧縮し得る方法を提案し,その実現可否について検討を行った.断面積一定で熱流入を伴うレイリー流れにおいては亜音速域で流れが加速されることが知られている。この加速流れが,運動エネルギーから圧力エネルギーへの変換機能を持つディフユーザと呼ばれる末広チャンネル内においてうまく機能すれば,熱エネルギーから運動エネルギー,運動エネルギーから圧力エネルギーへの変換が行われ,可動部無しで流体の昇圧を実現できる可能性がある.この際,作動ガスへの熱入力を行う方法としては,流路表面を活用できるマイクロチャンネル内壁での触媒燃焼がスケール則の観点から有望と判断される.そこで,第一段階として入口直径100mm,拡がり角3°のマイクロ円錐ディフューザを対象として,チャンネル壁面からの熱流入を考慮した準1次元定常圧縮流れ(亜音速域)に関する数値解析を行った。その結果,マイクロチャンネル内壁面からの熱流入は,確かに流速と流体温度を増加させる働きはあるものの,同時に全圧損失をもたらすことが確認された.これは,触媒燃焼などによって作動ガスに熱エネルギーを与えても,期待していたような圧力の上昇効果が得られないことを意味する.このように,加熱による影響は当初のねらいとは逆の方向であることがわかったが,本研究で対象とした準1次元定常圧縮流れ(亜音速域)に関する詳細な検討により,熱流入・摩擦損失・圧力等の熱力学的諸関係が定量的に明らかとなり,今後の研究に対する貴重な基礎的理解が得られた.

In this study, the first large-inch method has a high output density of 100W, which means that the ultra-miniature equipment is used for the purpose, and the micro-size method is used for the purpose, and the micro-size method is used to make sure that it is necessary to update the proposal of the fluid method, and the principle of action is to make sure that it is necessary to update the proposal of the fluid method. At the end of the section, the end of the section, the inner wall, the catalyst, the fluid, the method, the inner wall, the catalyst, the fluid, the method, the method. The cross section must flow into the sonic domain, accelerate the flow, and know that the flow is in the speed of sound. In order to speed up the flow, the machine can be used to speed up the operation of the aircraft. it can be used to speed up the flow, and the machine can be used to speed up the flow. The machine can be operated on the end of the day. In the world, the operation method is effective, and the surface of the flow is expected to be determined by the use of the catalyst on the inner wall. In the first section, the inlet diameter 100mm, the angle 3 °, the inlet diameter, the angle 3 °, the angle 3 °and the angle 3 °. As a result, check the flow rate, fluid temperature, temperature and temperature of the inner wall. As a result, we are looking forward to hearing from each other and looking forward to the result that we will find that there is a problem. In this study, the flow rate (in the speed of sound) is much higher than that in the speed of sound (sonic domain). In this study, it is necessary to study the quantitative analysis of mechanics, such as the flow in the speed of sound, the flow in the speed of sound and the loss of force in friction.