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新規エネルギー物質ロケット推進薬の高速燃焼現象解明と制御技術の確立

新能源火箭推进剂高速燃烧现象阐明及控制技术建立

基本信息

批准号：
15J04632
负责人：
伊里友一朗
金额：
$ 1.39万
依托单位：
Yokohama National University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は研究目標とする「新規エネルギー物質ロケット推進剤の高速燃焼現象解明と制御技術の確立」に関して、エネルギー物質の燃焼・分解反応に関するモデリングとシミュレーション技術に関して大きく進展した。前年度までに特定していたエネルギー物質に関する分解反応経路から，今年度はさらに拡張を達成し，基礎的なエネルギー物質推進剤組成物(硝酸アンモニウム，アンモニウムジニトラミド，硝酸ヒドロキシルアミン，ヒドロキシルアミン，硝酸グアニジンなど)に関する気・液両相の分解・燃焼反応に関する反応経路を定式化した。解析技術が整備されつつある気相反応のみならず，液相反応を取り扱っている点に本研究の独創性がある。これら特定された反応経路に対して，統計熱力学および反応速度論の理論より，(速度係数，熱力学データ，輸送定数から成る)詳細反応モデル【YNU modelシリーズ】を構築した。本モデルを使用して，任意組成・任意温度/圧力条件における上記エネルギー物質の化学反応を詳細に解析する反応シミュレーションを達成した。本研究成果は、エネルギー物質を使用した推進システム設計、特に着火・消炎などの過渡現象制御に関する設計に資することが期待できる。今後は，CFDと本反応シミュレーションをカップリングすることで，ロケットモーターおよびエンジン内の燃焼を詳細に解析できることが期待される。これら研究成果について、2016年度は英文筆頭論文：4報(他に共著論文1報)，国際会議発表：3件，国内学会発表：15件にて公表した。

This year's research goal is "New regulation of high-speed combustion phenomena of organic substances and establishment of control technology," which is related to the combustion and decomposition of organic substances. In the past year, the decomposition reaction path related to certain organic substances has been developed. This year, the expansion has been achieved. The basic organic substance propellant composition (nitric acid, nitric acid) has been formulated. The decomposition reaction path related to liquid phase combustion has been formulated. The analytical technique is the originality of this study. For this purpose, a detailed model of inverse velocity theory is constructed based on statistical thermodynamics and inverse velocity theory (velocity coefficient, thermodynamics, transport constant). This paper describes the chemical reaction of a substance with arbitrary composition, temperature and pressure. The results of this study are expected to advance the design of special fire, anti-inflammatory and transitional phenomena. In the future, CFD will be able to analyze the combustion process in detail. In 2016, written papers in English: 4 papers (he co-authored 1 paper), international conference presentations: 3, domestic society presentations: 15 public presentations.