多重噴流衝突圧縮を利用した燃焼・凝縮系核反応両用型高効率エンジンの研究

今年度は，新型試作エンジンの複数サイクル燃焼実験および燃焼シミュレーションを実施した．また，定容器型の実験装置を用いて，昨年度より水素圧力を高めた条件下で凝縮系核反応の基礎実験を実施し，実験中の温度変化を測定した．新型試作エンジンを用いた燃焼実験では，昨年度よりも燃料噴射回数（燃焼持続可能時間）を増加させ，複数サイクル燃焼実験を実施した．この実験では，各燃料噴射の直後に圧力上昇と温度上昇を安定して確認できており，旧型では達成できなかった，安定した複数サイクル燃焼を達成した．加えて，燃焼シミュレーションを行い，得られた結果を燃焼実験の圧力履歴等と比較することで，新型試作エンジン内の燃焼形態を評価した．その結果，噴流群の衝突による圧縮で燃料が自己着火する機構を定性的に確認した．加えて，噴流群が燃焼ガスを包み込むことで気体断熱効果が生じ，燃焼室壁面温度の上昇が抑えられることを燃焼実験・シミュレーション双方から確認した．凝縮系核反応の基礎実験では，定容器型の反応装置を用いて，Pd-Ni-Zr系合金粉末に水素噴流を吸収させる実験を，室蘭工業大学の協力を得て、昨年度より水素圧力を高めた条件下で実施した．この実験では，昨年度までに行った凝縮系核反応の基礎実験と比べて発熱量の増大が見られ，高圧水素によって発熱反応が促進される可能性を確認した．以上の研究成果について，国内学会・国際会議で計3件の発表を行い，主著者として査読付きの学術論文3件等を公表した．

今年度は，新型試作エンジンの複数サイクル燃焼実験および燃焼シミュレーションを実施した．また，定容器型の実験装置を用いて，昨年度より水素圧力を高めた条件下で凝縮系核反応の基礎実験を実施し，実験中の温度変化を測定した．新型試作エンジンを用いた燃焼実験では，昨年度よりも燃料噴射回数（燃焼持続可能時間）を増加させ，複数サイクル燃焼実験を実施した．この実験では，各燃料噴射の直後に圧力上昇と温度上昇を安定して確認できており，旧型では達成できなかった，安定した複数サイクル燃焼を達成した．加えて，燃焼シミュレーションを行い，得られた結果を燃焼実験の圧力履歴等と比較することで，新型試作エンジン内の燃焼形態を評価した．その結果，噴流群の衝突による圧縮で燃料が自己着火する機構を定性的に確認した．加えて，噴流群が燃焼ガスを包み込むことで気体断熱効果が生じ，燃焼室壁面温度の上昇が抑えられることを燃焼実験・シミュレーション双方から確認した．凝縮系核反応の基礎実験では，定容器型の反応装置を用いて，Pd-Ni-Zr系合金粉末に水素噴流を吸収させる実験を，室蘭工業大学の協力を得て、昨年度より水素圧力を高めた条件下で実施した．この実験では，昨年度までに行った凝縮系核反応の基礎実験と比べて発熱量の増大が見られ，高圧水素によって発熱反応が促進される可能性を確認した．以上の研究成果について，国内学会・国際会議で計3件の発表を行い，主著者として査読付きの学術論文3件等を公表した．